Python中的列表推导式

Python里面有个很棒的语法糖（syntactic sugar），它就是 list comprehension ，有人把它翻译成“列表推导式”，也有人翻译成“列表解析式”。名字听上去很难理解，但是看它的语法就很清晰了。虽然名字叫做 list comprehension，但是这个语法同样适用于dict、set等这一系列可迭代（iterable）数据结构。

语法规范：

out_list = [out_express for out_express in input_list if out_express_condition]

其中的 if 条件判断根据需要可有可无。

下面看一个具体的例子，生成一个包含10以内的偶数的list：

In [1]: evens = [i for i in range(10) if i % 2 == 0]
In [2]: evens
Out[2]: [0, 2, 4, 6, 8]

由for循环升级到列表推导式：

在没有了解list comprehension之前，上面那个生成偶数list的通常做法是用for循环：

evens = []
for i in range(10):
    if i % 2 == 0:
        evens.append(i)

很明显，for循环占用了4行代码，而 list comprehension 只用了1行代码。

文章开始说到推导式的语法规范时，我们讲了if表达式是可有可无的，这也符合我们编程遇到的实际情况。比如，要生成一个10以内的整数的平方的列表：

squares = [i**2 for i in range(10)]

复杂的嵌套循环

我们先来看一个例子，把一个矩阵（以列表为元素的列表）展平为一个列表。首先，我们用for循环来实现一下：

matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9],
]

flattened = []

for row in matrix:
    for i in row:
        flattened.append(i)

接着我们用列表推导式实现该功能：

flattened = [i for row in matrix for i in row]

还是一行代码就搞定，但一行里面有两个for，看起来很乱，两个for，哪个在前哪个在后呢？只要记住他们的顺序和不用推导式的原始for循环是一致的即可。

推导式的可读性

一行代码搞定几行代码的事情，看上去很简洁，但是读起来很费劲，尤其是当条件语句很长的时候，把这一行代码变得很长，超过了代码规范规定的长度（一般是80个字符），也使得理解代码变得困难。

面对一行长长的代码该如何下口读，如何理解呢？别着急，好在Python允许在中括号、花括号之间断行：

列表推导式的断行：

断行前：

evens = [i for i in range(10) if i % 2 == 0]

断行后：

evens = [
    i
    for i in range(10)
    if i % 2 == 0
]

带嵌套循环的推导式的断行：

断行前：

flattened = [i for row in matrix for i in row]

断行后：

flattened = [
    i
    for row in matrix
    for i in row
]

字典（dict）和集合（set）的推导式：

前面我们也提到过，推导式不仅仅适用于列表，它同样使用于字典dict和集合set。

把一个字典的key和value互换：

changed = {value: key for key, value in input_dict.items()}

用一个列表的所有单词的首字母生成一个集合：

chars = {w[0] for w in words_list}

通过以上讲解就可以轻松掌握Python的列表推导式（list comprehension）了，简而言之，就是把普通的多行for循环压缩成一行代码，这种压缩语法适用于列表、字典、集合等可迭代数据结构（iterables）。

文章首发于我的技术博客猿人学Python基础教程