Python入門必備：細講Python推導式

作者：卡門的兒子 2023-12-07 19:33:09

在Python中有一種更高效更簡潔的處理序列方式——推導式，本文詳細探討關于推導式的細節。

由于Python的良好生態，很多時候我們的程序只是通過調用別人寫好的方法即可實現功能。

不過，很多時候我們還是需要處理序列。不管是入門中還是早已入門的小伙伴，對于處理序列毫無疑問會選擇用for循環。但在Python中還有一種更高效更簡潔的處理序列方式——推導式。本文詳細探討關于推導式的細節。

我們來看一個例子，如何把一個數值列表中大于0的數值篩選出來。下圖給出for循環的做法

可以看到for循環還是妥妥地把問題解決，代碼并不復雜。

分析代碼與原問題的表達對應關系：

上圖是一種比較"官方"的寫法，把整個推導式寫到一行里，我更喜歡下圖的寫法。

這就是列表推導式，很簡單吧。看起來其實與之前的for循環寫法差不多。但推導式有以下好處：：

覺得怎么樣，推導式是不是語義表達好的同時性能又高呢。下面通過與for循環形式對比來學習推導式的寫法。

圖中左邊是for循環，右邊是推導式：

紅框部分表示遍歷序列，可以看到兩者形式一樣，但注意，推導式不需要在最后寫冒號：

同樣地，上圖紅框表示如何判斷每個元素，這里表示過濾的條件。

我們可以寫各種各樣復雜的判斷條件。

上圖紅框是推導式最后一部分，他決定了輸出結果

比如說，如果希望每個輸出值是原來的兩倍，我們就可以寫 n*2

結果可以是各種各樣的類型，比如紅框部分如果寫 f'值:{n}'，那么結果就是一系列的字符串。

我們來看一個稍微復雜點的例子。

假設我們有多個文件，每個文件都有多行數值(都是整數)，行數不確定。如圖：

現在需要把多個這樣的文件的所有數值拿出來，然后把小于50的數值篩選出來作為結果，并且標注每個數值的來源文件。

下圖是基本數據的定義：

方法 get_nums_from_file 不是這里的重點，我們只需要知道，給他一個文本路徑，他會讀取文件中的每行的整數，以返回一個整數列表

這個問題可以描述為"列表中的元素還可以提取出一個列表"，這樣的情況下同樣可以用推導式。如下：

我們很容易犯的一個錯誤是，手上拿著一個錘子，看啥都認為是釘子，更何況拿著的是一個雷神之錘。

推導式簡潔又高效的好處，很容易讓人著迷于使用他來解決一切的集合處理問題。我們接著上面的需求來說明。

現在需求不僅僅過濾小于50的數值，而是取出"小于所在文件的所有數值的平均"，并且結果需要顯示該文件的平均值。

下面是推導式的解決方法：

推導式最大的問題在于無法在過程中建立臨時變量

這個需求下，由于沒法用臨時變量保存一個文件的平均值，因此導致多次求平均，不僅代碼結構亂，而且效率還很低。

這時候老老實實使用for循環是個很好的選擇。如下：

Python的推導式其實來源于函數式編程中的思想，目前市面上的幾門面向對象編程語言都加入了相關方面的語法，未來Python的推導式可能會參考他們從而改進自身的推導式語法。如圖為C#的Linq，特點是他允許在過程中定義臨時變量。

可以看到，如果Python的推導式加入這樣的語法功能，那么本文說的推導式的缺點就不再出現。Python的推導式在未來的進化值得期待。

在Python中，推導式很多時候被當作是否熟悉Python的標志之一，同時推導式也存在許多爭議，我們應該清楚了解推導式再談如何應用，畢竟任何技術都必需在適當的地方才能發揮最大的作用。

你已經學會了推導式了嗎？平時使用for循環比較多還是推導式比較多？

責任編輯：趙寧寧來源：數據大宇宙