列表生成式
最后更新于：2022-04-01 01:13:11
列表生成式即List Comprehensions，是Python内置的非常简单却强大的可以用来创建list的生成式。
举个例子，要生成list `[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]`可以用`list(range(1, 11))`：
~~~
>>> list(range(1, 11))
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
~~~
但如果要生成`[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]`怎么做？方法一是循环：
~~~
>>> L = []
>>> for x in range(1, 11):
... L.append(x * x)
...
>>> L
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
~~~
但是循环太繁琐，而列表生成式则可以用一行语句代替循环生成上面的list：
~~~
>>> [x * x for x in range(1, 11)]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
~~~
写列表生成式时，把要生成的元素`x * x`放到前面，后面跟`for`循环，就可以把list创建出来，十分有用，多写几次，很快就可以熟悉这种语法。
for循环后面还可以加上if判断，这样我们就可以筛选出仅偶数的平方：
~~~
>>> [x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
[4, 16, 36, 64, 100]
~~~
还可以使用两层循环，可以生成全排列：
~~~
>>> [m + n for m in 'ABC' for n in 'XYZ']
['AX', 'AY', 'AZ', 'BX', 'BY', 'BZ', 'CX', 'CY', 'CZ']
~~~
三层和三层以上的循环就很少用到了。
运用列表生成式，可以写出非常简洁的代码。例如，列出当前目录下的所有文件和目录名，可以通过一行代码实现：
~~~
>>> import os # 导入os模块，模块的概念后面讲到
>>> [d for d in os.listdir('.')] # os.listdir可以列出文件和目录
['.emacs.d', '.ssh', '.Trash', 'Adlm', 'Applications', 'Desktop', 'Documents', 'Downloads', 'Library', 'Movies', 'Music', 'Pictures', 'Public', 'VirtualBox VMs', 'Workspace', 'XCode']
~~~
`for`循环其实可以同时使用两个甚至多个变量，比如`dict`的`items()`可以同时迭代key和value：
~~~
>>> d = {'x': 'A', 'y': 'B', 'z': 'C' }
>>> for k, v in d.items():
... print(k, '=', v)
...
y = B
x = A
z = C
~~~
因此，列表生成式也可以使用两个变量来生成list：
~~~
>>> d = {'x': 'A', 'y': 'B', 'z': 'C' }
>>> [k + '=' + v for k, v in d.items()]
['y=B', 'x=A', 'z=C']
~~~
最后把一个list中所有的字符串变成小写：
~~~
>>> L = ['Hello', 'World', 'IBM', 'Apple']
>>> [s.lower() for s in L]
['hello', 'world', 'ibm', 'apple']
~~~
### 练习
如果list中既包含字符串，又包含整数，由于非字符串类型没有`lower()`方法，所以列表生成式会报错：
~~~
>>> L = ['Hello', 'World', 18, 'Apple', None]
>>> [s.lower() for s in L]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 1, in <listcomp>
AttributeError: 'int' object has no attribute 'lower'
~~~
使用内建的`isinstance`函数可以判断一个变量是不是字符串：
~~~
>>> x = 'abc'
>>> y = 123
>>> isinstance(x, str)
True
>>> isinstance(y, str)
False
~~~
### 小结
运用列表生成式，可以快速生成list，可以通过一个list推导出另一个list，而代码却十分简洁。
### 参考源码
[do_listcompr.py](https://github.com/michaelliao/learn-python3/blob/master/samples/advance/do_listcompr.py)