如何給列表降維？sum() 函式的妙用

（給Python開發者加星標，提升Python技能）

作者：豌豆花下貓 （本文來自作者投稿）

列表降維大意可理解為 ，例子如下：

oldlist = [[1, 2, 3], [4, 5]]

# 想得到結果：
newlist = [1, 2, 3, 4, 5]

原始資料是一個二維列表，目的是獲取該列表中所有元素的具體值。從抽象一點的角度來理解，也可看作是列表解壓或者列表降維。

這個問題並不難，但是，怎麼寫才比較優雅呢？

# 方法一，粗暴拼接法：
newlist = oldlist[0] + oldlist[1]

這種方法簡單粗暴，需要拼接什麼內容，就取出來直接拼接。然而，如果原列表有很多子列表，則這個方法就會變得繁瑣了。

我們把原問題升級一下：一個二維列表包含 n 個一維列表元素，如何優雅地把這些子列表拼成一個新的一維列表？

方法一的做法需要寫 n 個物件，以及 n - 1 次拼接操作。當然不可行。下面看看方法二：

# 方法二，列表推導式：
newlist = [i for j in range(len(oldlist)) for i in oldlist[j]]

這個表示式中出現了兩個 for 語句，在第一個 for 語句中，我們先取出原列表的長度，然後構造 range 物件，此時 j 的取值範圍是 [0, n-1] 的閉區間。

在第二個 for 語句中，oldlist[j] 指的正是原列表的第 j 個子列表，for i in oldlist[j] 則會遍歷取出 j 子列表的元素，由於 j 取值的區間正對應於原列表的全部索引值，所以，最終達到解題目的。

這種方法足夠優雅了，而且理解也並不難。

然而，我們是否就能滿足於此了呢？有沒有其它奇技淫巧，哦不，是其它高階方法呢？F 同學貢獻了一個思路：

# 方法三，巧用sum：
newlist = sum(oldlist,[])

說實話，這個方法令我大感意外！sum() 函式不是用於求和的麼？怎麼竟然有此用法？

這個寫法利用了什麼原理呢？由於我開始時不知道 sum() 函式可以接收兩個引數，不清楚它們是怎麼用於計算的，所以一度很困惑。但是，當我知道 sum() 的完整用法時，我恍然大悟。

接下來也不賣關子了，直接揭曉吧。

語法：sum(iterable[, start]) ，sum() 函式的第一個引數是可迭代物件，如列表、元組或集合等，第二個引數是起始值，預設為 0 。其用途是以 start 值為基礎，再與可迭代物件的所有元素相“加”。

在上例中，執行效果是 oldlist 中的子列表逐一與第二個引數相加，而列表的加法相當於 extend 操作，所以最終結果是由 [] 擴充成的列表。

這裡有兩個關鍵點：sum() 函式允許帶兩個引數，且第二個引數才是起點。 可能 sum() 函式用於數值求和比較多，然而用於作列表的求和，就有奇效。它比列表推導式更加優雅簡潔！

至此，前面的升級版問題就得到了很好的回答。簡單回顧一下，s 同學最初的問題可以用三種方法實現，第一種方法中規中矩，第二種方法正道進階，而第三種方法旁門左道（沒有貶義，只是說它出人意料，卻效果奇佳）。

這道並不難的問題，在眾人的討論與分享後，竟還引出了很有價值的學習內容。前不久，同樣是群內的一個問題，也產生了同樣的學習效果。

我從中得到了一個啟示：應該多角度地思考問題，設法尋求更優解，同時，基礎知識應掌握牢固，並靈活貫通起來。

學無止境，這裡我還想再開拓一下思路，看看能發現些什麼。

1、如果原列表的元素除了列表，還有其它型別的元素，怎麼把同類的元素歸併在一起呢？

2、如果是一個三維或更高維的列表，怎麼更好地把它們壓縮成一維列表呢？

3、sum() 函式還有什麼知識要點呢？

前兩個問題增加了複雜度，解決起來似乎沒有“靈丹妙藥”了，只能用笨方法分別拆解，逐一解壓。

第三個思考題是關於 sum() 函式本身的用法，我們看看官方文件是怎麼說的：

The iterable’s items are normally numbers, and the start value is not allowed to be a string.

For some use cases, there are good alternatives to sum(). The preferred, fast way to concatenate a sequence of strings is by calling ''.join(sequence). To add floating point values with extended precision, see math.fsum(). To concatenate a series of iterables, consider using itertools.chain().

sum() 的第二個引數不允許是字串。如果用了，會報錯：

TypeError: sum() can't sum strings [use ''.join(seq) instead]

為什麼不建議使用 sum() 來拼接字串呢？哈哈，文件中建議使用 join() 方法，因為它更快。為了不給我們使用慢的方法，它竟特別限定不允許 sum() 的第二個引數是字串。

文件還建議，在某些使用場景時，不要用 sum() ，例如當以擴充套件精度對浮點數求和時，推薦使用 math.fsum() ；當要拼接一系列的可迭代物件時，應考慮使用 itertools.chain() 。

而itertools.chain() 可以將不同型別的可迭代物件串聯成一個更大的迭代器，這在舊文《Python進階：設計模式之迭代器模式》中也有論及。

不經意間，sum() 函式的注意事項，竟把 Python 其它的進階內容都聯絡起來了。小小的函式，竟成為學習之路上的一個樞紐。

前段時間，我還寫過 range() 、locals() 和 eval() 等內建函式，也是通過一個問題點，而關聯出多個知識點， 獲益良多。這些內建函式/類的魔力可真不小啊。

【本文作者】

豌豆花下貓：某985高校畢業生， 兼具極客思維與人文情懷 。個人公眾號Python貓， 專注python技術、資料科學和深度學習。

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