『無為則無心』Python序列 — 24、Python序列的推導式

推導式comprehensions（又稱解析式），是Python的一種獨有特性。

推導式是可以從一個資料序列構建另一個新的資料序列（的一種結構體）。

Python中共有三種推導，在Python2和3中都有支援：

列表推導式
字典推導式
集合推導式

1、列表推導式

作用：用一個表示式建立一個有規律的列表或控制一個有規律列表。

列表推導式又叫列表生成式。

（1）快速體驗

需求：建立一個0-10的列表。

while迴圈實現

# 1. 準備一個空列表
list1 = []

# 2. 書寫迴圈，依次追加數字到空列表list1中
i = 0
while i < 10:
    list1.append(i)
    i += 1

# 結果：[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
print(list1)

for迴圈實現

list1 = []
for i in range(10):
    list1.append(i)
# 結果：[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
print(list1)

列表推導式實現

"""
因為是列表推導式，所以等號右邊的表示式要用[]括起來
因為最終要返回一個列表。

在推導式中，讀與寫都從for迴圈開始，
for的左側是一個返回值，一次for迴圈返回的數值。
for每一次遍歷，都向列表中新增一個i變數。
"""
# 結果：[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
list1 = [i for i in range(10)]
print(list1)

列表推導式就是化簡程式碼，建立或控制有規律的列表。

（2）帶if的列表推導式

需求：建立0-10的偶數列表

方法一：通過range()步長實現

# 結果：[0, 2, 4, 6, 8]
list1 = [i for i in range(0, 10, 2)]
print(list1)

方法二：通過if實現

# 1. for迴圈加if 建立有規律的列表
list2 = []
for i in range(10):
    if i % 2 == 0:
        list2.append(i)
# 結果：[0, 2, 4, 6, 8]
print(list2)

# 2.把for迴圈配合if的程式碼 改寫 帶if的列表推導式
list1 = [i for i in range(10) if i % 2 == 0]
# 結果：[0, 2, 4, 6, 8]
print(list1)

（3）多個for迴圈實現列表推導式

需求，建立列表如下：

[(1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)]

程式碼如下：

list1 = [(i, j) for i in range(1, 3) for j in range(3)]
print(list1)

# 推導過程如下
# 多for的列表推導式等同於for迴圈巢狀

# [(1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)]
# 資料1 ： 1 和 2  range(1,3)
# 資料2 ：0 1 2  range(3)
list1 = []
for i in range(1, 3):
    for j in range(3):
        # 列表裡面追加元組： 迴圈前準備一個空列表，
        # 然後這裡追加元組資料到列表
        list1.append((i, j))

print(list1)

# 多個for實現列表推導式
list2 = [(i, j) for i in range(1, 3) for j in range(3)]
print(list2)

2、字典推導式

思考：如果有如下兩個列表：

list1 = ['name', 'age', 'gender']
list2 = ['Tom', 20, 'man']

如何快速合併為一個字典？

答：用for迴圈拼接可以實現，但是我們可以通過改寫for迴圈，變成一個字典推導式。

字典推導式作用：快速合併列表為字典或提取字典中目標資料。

通過下面示例快速體驗字典推導式。

（1）建立一個字典

字典key是1-5數字，value是這個數字的2次方。

# dict1 = {k: v for i in range(1, 5)}
dict1 = {i: i**2 for i in range(1, 5)}
print(dict1)  # {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}

{i:i**2}表示的是一個字典，key是i，value是i**2。

最後要返回一個字典，所以右邊表示式的最外層是一個大括號。

（2）將兩個列表合併為一個字典

list1 = ['name', 'age', 'gender']
list2 = ['Tom', 20, 'man']

dict1 = {list1[i]: list2[i] for i in range(len(list1))}
print(dict1)
# 結果：{'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': 'man'}

總結：

如果兩個列表資料個數相同，len統計任何一個列表的長度都可以。

如果兩個列表資料個數不同，len統計資料多的列表資料個數會報錯；len統計資料少的列表資料個數不會報錯。（這點一定要注意）

（3）提取字典中目標資料

counts = {'MBP': 268, 'HP': 125, 'DELL': 201, 'Lenovo': 199, 'acer': 99}

# 需求：提取上述電腦數量大於等於200的字典資料
count1 = {key: value for key, value in counts.items() if value >= 200}
print(count1)  # {'MBP': 268, 'DELL': 201}

3、集合推導式

集合推導式比上面兩個推導式使用的頻率要少很多。

需求：建立一個集合，資料為下方列表的2次方。

list1 = [1, 1, 2]