Python基础-列表生成式和生成器表达式

一、列表生成式（List Comprehension）

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', 'IBM', 'APPLE', 18, None] [s.lower() for s in l] Traceback (most recent call last): File "<input>", line 1, in <module> File "<input>", 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：

[s.lower() for s in l if isinstance(s,str)] ['hello', 'world', 'ibm', 'apple']

二、生成器表达式

通过列表生成式，我们可以直接创建一个列表。但是，受到内存限制，列表容量肯定是有限的。而且，创建一个包含100万个元素的列表，不仅占用很大的存储空间，如果我们仅仅需要访问前面几个元素，那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。

所以，如果列表元素可以按照某种算法推算出来，那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢？这样就不必创建完整的list，从而节省大量的空间。在Python中，这种一边循环一边计算的机制，称为生成器：generator。

只要把一个列表生成式的

[]

改成

()

，就创建了一个generator：

l = [x * x for x in range(10)] l [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81] g = (x *x for x in range(10)) g <generator object <genexpr> at 0x00000247C4BFA518>

创建

l

和

g

的区别仅在于最外层的

[]

和

()

，

L

是一个list，而

g

是一个generator。

使用generator的元素可以使用next()函数和for循环

next(g) 0 next(g) 1 next(g) 4 next(g) 9 next(g) 16 next(g) 25 next(g) 36 next(g) 49 next(g) 64 next(g) 81 next(g) Traceback (most recent call last): File "<input>", line 1, in <module> StopIteration

g = (x * x for x in range(10)) for n in g: print(n) 0 1
4
9
16
25
36
49
64
81

for循环会自动处理StopIteration报错信息

以上内容完全来自廖雪峰的教程[b]，非常感谢！[/b]