列表生成式|让你的代码更简洁

本文作者：喻淑敏，中南财经政法大学统计与数学学院

本文编辑：郭培军

技术总编：孙一博

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引言

现有需求如下： 假如要生成一个列表，每个元素由1-4的奇数，和1-4的偶数对应：[(1, 2), (1, 4), (3, 2), (3, 4)]

常用方法如下：

list_a=[]
for i in range(1,5):
    if i%2!=0:
        for j in range(1,5):
            if j%2==0:
                list_a.append((i,j))
print(list_a)

输出结果为：

一般情况下多层嵌套循环过于繁琐，缩进容易出现错误，且在复杂的业务场景下可读性较差。这里我们介绍一种新方法——列表推导式，它可以用一行语句代替多行循环生成列表，帮你结束理不清嵌套逻辑的“苦”。

一、列表推导式概述

首先，我们用列表推导式解答开篇的需求，使用列表生成式语法如下：

#（i,j）是要添加到列表的数据变量
# i的取值 第一个for i in range（1,5） 条件是i%2！=0
# j的取值 第二个for j in range(1,5) 条件是j%2==0
list_b=[(i,j) for i in range(1,5) if i%2!=0 for j in range(1,5) if j%2==0]
print(list_b)

输出结果为：

对比开篇用到的for循环嵌套易得：列表推导式代码更简洁、可读性更强。那么列表推导式是什么？其语法结构是什么？其相对于for循环的优势在何处？这些问题是小编接下来要带大家解答的。

1. 概念

• 列表生成式即List Comprehensions，是Python内置的非常简单却强大的可以用来创建list的生成式。
• 运用列表生成式，可以快速生成list，可以通过一个list推导出另一个list，而代码却十分简洁。

2. 列表生成式比for循环好在哪里？

• 形式简洁，开发效率高
• 性能也更加优越

start_time = time.time()
lines1 = [(i,j) for i in range(1,1000) if i%2!=0 for j in range(1,1000) if j%2==0]
end_time = time.time()
print(end_time-start_time)
print(sys.getsizeof(lines1))

start_time = time.time()
lines2 =[]
for i in range(1,1000):
    if i%2 != 0:
        for j in range(1,1000):
            if j%2 == 0:
                lines2.append((i,j))
                end_time = time.time()
print(end_time-start_time)
print(sys.getsizeof(lines2))

输出结果为：

可以看到，二者所占用内存是一样的，但是列表生成式的运行时间，仅仅是for循环的60%。

归结来看，列表生成式是在生成了所有数据后，统一放进一个列表里。for循环是先建立一个列表，然后再把数据一个一个往里加。

3. 列表推导式的执行顺序

刚刚入门python的小伙伴接触列表推导式，可能会对它别样的语法结构感到疑惑，下面小编就教你轻轻松松看懂执行顺序。

列表生成式的语法格式：[expression for i in 序列 if…]   表达式+循环+条件

它的结构是在一个中括号里包含一个表达式，然后是一个for语句，然后是 0 个或多个 for 或者 if 语句。那个表达式可以是任意的，意思是你可以在列表中放入任意类型的对象。返回结果将是一个新的列表，在这个以 if 和 for 语句为上下文的表达式运行完成之后产生。

列表推导式的执行顺序：各语句之间是嵌套关系，左边第二个语句（for）是最外层，依次往右进一层，左边第一条语句(expression)是最后一层。

二、多种形式介绍

1. 最简形式

[表达式 for 变量 in 可迭代对象]

#生成一个1-10的列表，
l1=[x for x in range(1,11)]
l1

输出结果为：

2. 过滤条件形式

（1）只有if形式：

 [表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件语句]

#生成一个0-9的偶数列表
l2=[x for x in range(10) if x%2==0]
l2

输出结果为：

（2）if-else形式：

[表达式 if 条件语句 else 条件语句 for 变量 in 可迭代对象]

#生成一个0-10的列表，其中偶数加2 ，奇数+1
l3=[x+2 if x%2==0 else x+1 for x in range(11)]
l3

输出结果为：

3. 循环嵌套式

[表达式 第一个for 第二个for]

l4=[(i,j) for i in range(1,5) if i%2!=0 for j in range(1,5) if j%2==0]
l4

输出结果为：

三、生成式扩展

其实，不止列表有推导式，还有元组推导式、字典推导式和集合推导式,下面举几个“小栗子”看看。

1. 元组生成式

t1=tuple(x for x in range(1,5))
t1

输出结果为：

2. 字典生成式

dict1={'name':'jimi','age':300}
#k的值是age时产生一个新的字典
d1={k:v for k,v in dict1.items() if k is 'age' }
d1

输出结果为：

3. 集合生成式

l1=[1,1,2,3,4,4,4]
s1={i for i in l1}
s1

输出结果为：

从上面的代码可以做出如下总结:

（1）集合推导式就是将列表推导式的[]换成{},字典推导式就是推导出两个值并构建成键值对的样子;

（2）另外,不管是字典推导式还是集合推导式,后面都可以像列表推导式一样接if条件语句,嵌套循环等,具体可以根据您自己的需求来使用。

（3）值得注意的是，集合是无序且不重复的,所以会自动去掉重复的元素。

最后，留下一个嵌套列表推导式，它内含多个并列条件，宝子们可以先思考下输出结果，再动手敲下代码，检验下今天学习的成果哟！

list_a=[[x for x in range(a-3,a)] for a in range(24) if a % 3==0 and a != 0]
print(list_a)

(END)

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