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Python推导式

在Python中,推导式(Comprehensions)是一种简洁而强大的语法,用于从一个或多个可迭代对象(iterables)创建新的可迭代对象(如列表、集合、字典等)。推导式可以大大简化代码,使得在一行内生成数据结构变得更加直观和高效。

Python支持以下几种推导式:列表推导式、集合推导式、字典推导式和生成器表达式。下面分别介绍每种推导式的语法和示例用法:

1. 列表推导式

列表推导式允许根据一定规则快速生成列表。

基本语法

[expression for item in iterable if condition]
  • expression 是一个可以使用 item 计算出来的值。
  • item 是可迭代对象中的每个元素。
  • iterable 是一个可迭代对象,如列表、元组、字符串等。
  • if condition 是一个可选的条件,用于过滤要包含在结果列表中的元素。

示例

# 生成一个包含1到10的平方数的列表
squares = [x**2 for x in range(1, 11)]
print(squares)  # 输出: [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

# 只包含偶数的列表
even_numbers = [x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
print(even_numbers)  # 输出: [2, 4, 6, 8, 10]

2. 集合推导式

集合推导式类似于列表推导式,但是生成的是集合而不是列表。

基本语法

{expression for item in iterable if condition}

示例

# 生成一个包含1到10的平方数的集合
squares_set = {x**2 for x in range(1, 11)}
print(squares_set)  # 输出: {64, 1, 4, 36, 100, 9, 16, 49, 81, 25}

3. 字典推导式

字典推导式允许从一个可迭代对象生成一个字典,可以指定键和值的生成规则。

基本语法

{key_expression: value_expression for item in iterable if condition}

示例

# 生成一个将数字映射到其平方数的字典
squares_dict = {x: x**2 for x in range(1, 6)}
print(squares_dict)  # 输出: {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

4. 生成器表达式

生成器表达式与列表推导式类似,但是生成的是一个生成器对象,延迟生成元素,逐个产生值,节省内存。

基本语法

(expression for item in iterable if condition)

示例

# 生成一个包含1到10的平方数的生成器对象
squares_gen = (x**2 for x in range(1, 11))
print(squares_gen)  # 输出: <generator object <genexpr> at 0x7fa3827e5d00>

# 使用生成器表达式逐个输出平方数
for square in squares_gen:
    print(square)

生成器表达式可以通过迭代逐个生成元素,适合处理大数据集合或者需要逐个处理结果的情况。

总结

推导式是Python中强大而简洁的语法特性,能够快速创建列表、集合、字典以及生成器对象。选择合适的推导式取决于具体的需求和数据类型,能够有效提升代码的可读性和运行效率。

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