05.python解析式与生成器表达式

解析式和生成器表达式

列表解析式

列表解析式List Comprehension，也叫列表推导式

#生成一个列表，元素0-9，将每个元素加1后的平方值组成新的列表
x = []
for i in range(10):
    x.append((i+1)**2)
print(x

# 列表解析式
[(i+1)**2 for i in range(10)]

语法

• [返回值 for 元素 in 可迭代对象 if 条件]

• 使用中括号[]，内部是for循环，if条件语句可选

• 返回一个新的列表

列表解析式是一种语法糖

• 编译器会优化，不会因为简写而影响效率，反而因优化提高了效率

• 减少程序员工作量，减少出错

• 简化了代码，增强了可读性

[expr for item in iterable if cond1 if cond2]
等价于
ret = []
for item in iterable:
    if cond1:
if cond2:
ret.append(expr)
#
[expr for i in iterable1 for j in iterable2 ]
等价于
ret = []
for i in iterable1:
    for j in iterable2:
ret.append(expr)

# 请问下面3种输出各是什么？为什么
[(i,j)  for i in range(7) if i>4 for j in range(20,25) if j>23]
[(i,j)  for i in range(7) for j in range(20,25) if i>4 if j>23]
[(i,j)  for i in range(7) for j in range(20,25) if i>4 and j>23]

集合解析式

语法

• {返回值 for 元素 in 可迭代对象 if 条件}

• 列表解析式的中括号换成大括号{}就变成了集合解析式

• 立即返回一个集合

{(x, x+1) for x in range(10)}
{[x] for x in range(10)} # 可以吗？

字典解析式

语法

• {key:value for 元素 in 可迭代对象 if 条件}

• 列表解析式的中括号换成大括号{}，元素的构造使用key:value形式

• 立即返回一个字典

{x:(x,x+1) for x in range(10)}
{x:[x,x+1] for x in range(10)}
{(x,):[x,x+1] for x in range(10)}
{[x]:[x,x+1] for x in range(10)}
# {str(x):y for x in range(3) for y in range(4)} # 输出多少个元素？

生成器表达式

语法

• (返回值 for 元素 in 可迭代对象 if 条件)

• 列表解析式的中括号换成小括号就行了

• 返回一个生成器对象

和列表解析式的区别

• 生成器表达式是按需计算（或称惰性求值、延迟计算），需要的时候才计算值

• 列表解析式是立即返回值

生成器对象

• 可迭代对象

• 迭代器
  
  

生成器表达式	列表解析式
延迟计算	立即计算
返回可迭代对象迭代器，可以迭代	返回可迭代对象列表，不是迭代器
只能迭代一次	可反复迭代

生成器表达式和列表解析式对比

• 计算方式

  • 生成器表达式延迟计算，列表解析式立即计算

• 内存占用

  • 单从返回值本身来说，生成器表达式省内存，列表解析式返回新的列表

  • 生成器没有数据，内存占用极少，使用的时候，一次返回一个数据，只会占用一个数据的空间

  • 列表解析式构造新的列表需要为所有元素立即占用掉内存

• 计算速度

  • 单看计算时间看，生成器表达式耗时非常短，列表解析式耗时长

  • 但生成器本身并没有返回任何值，只返回了一个生成器对象

  • 列表解析式构造并返回了一个新的列表

总结

• Python2 引入列表解析式

• Python2.4 引入生成器表达式

• Python3 引入集合、字典解析式，并迁移到了2.7

一般来说，应该多应用解析式，简短、高效。如果一个解析式非常复杂，难以读懂，要考虑拆解成for循环。

生成器和迭代器是不同的对象，但都是可迭代对象。

如果不需要立即获得所有可迭代对象的元素，在Python 3中，推荐使用惰性求值的迭代器。

内建函数	函数签名	说明
sorted	sorted(iterable[, key][, reverse])	默认升序，对可迭代对象排序

# 排序一定是容器内全体参与
print(sorted([1,2,3,4,5]))
print(sorted(range(10, 20), reverse=True))
print(sorted({'a':100, 'b':'abc'}))
print(sorted({'a':100, 'b':'abc'}.items()))
print(sorted({'a':'ABC', 'b':'abc'}.values(), key=str, reverse=True))
print(sorted({'a':2000, 'b':'201'}.values(), key=str))
print(sorted({'a':2000, 'b':'201'}.values(), key=int))

练习

• 给出3个整数，使用if语句判断大小，并升序输出

def sorter(x,y,z):
    if x>y: #x,y
        if x>z: #(x,(z.y))
            if y>z:
                return x,y,z
            else:
                return z,z,y
    else: # y,x
        if y>z: #(y,(x,z))
            if x>z:
                return y,x,z
            else:
                return y,z,x
#或
def sorter(x,y,z):
    return sorted((x,y,z),key=int,reverse=False)

• 有一个列表lst = [1,4,9,16,2,5,10,15]，生成一个新列表，要求新列表元素是lst相邻2项的和

if __name__ == '__main__':
    lst = [1,4,9,16,2,5,10,15]
    print([lst[i]+lst[i+1] for i in range(len(lst)-1)])

• 随机生成100个产品ID，ID格式如下

• 顺序的数字6位，分隔符点号，10个随机小写英文字符

• 例如 000005.xcbaaduixy

import random
import string

if __name__ == '__main__':
    alphabet=string.ascii_lowercase
    for i in range(100):
        print('{:0>6}.{}'.format(i,''.join(random.choices(alphabet,k=10))))