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流畅的 Python	Luciano Ramalho 著 / 安道 吴珂 译
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Python	3.10.6

列表推导式

列表推导式是 Python 官方提供的一种相对更为快捷的创建列表的方式，使用列表表达式你将能够写出更加优雅（更具有可读性，也相对更为简洁）的代码。当然，你也需要为此付出一定的代价，你需要掌握它。

举个栗子

创建一个包含 0~100 内的偶数的平方的列表。对此，我们将以列表推导式或常规方式来进行实现。

常规方式

arr = []
for i in range(0, 101, 2):
    arr.append(i ** 2)

print(arr)

执行结果

[0, 4, 16, 36, 64, 100, 144, 196, 256, 324, 400, 484, 576, 676, 784, 900, 1024, 1156, 1296, 1444, 1600, 1764, 1936, 2116, 2304, 2500, 2704, 2916, 3136, 3364, 3600, 3844, 4096, 4356, 4624, 4900, 5184, 5476, 5776, 6084, 6400, 6724, 7056, 7396, 7744, 8100, 8464, 8836, 9216, 9604, 10000]

列表推导式

arr = [i ** 2 for i in range(0, 101, 2)]

print(arr)

执行结果

[0, 4, 16, 36, 64, 100, 144, 196, 256, 324, 400, 484, 576, 676, 784, 900, 1024, 1156, 1296, 1444, 1600, 1764, 1936, 2116, 2304, 2500, 2704, 2916, 3136, 3364, 3600, 3844, 4096, 4356, 4624, 4900, 5184, 5476, 5776, 6084, 6400, 6724, 7056, 7396, 7744, 8100, 8464, 8836, 9216, 9604, 10000]

补充

常规方式与列表表达式对该目标的实现在优雅程度上相差无几，这种差距难以在较为简单的编程任务中体现。在复杂的编程任务中，使用列表推导式来进行目标的达成，于人于己都将是一种享受。

基本形式

列表表达式通过在中括号内使用 for 循环语句来指定序列中应创建元素的个数。对此，请参考如下示例：

arr = [9 * 1 for i in range(100)]

print(arr)
print(len(arr))

执行结果

[9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9]
100

当然，你可以使用表达式来对循环过程中发生变化的循环变量加以利用。对此，请参考如下示例：

arr = [i + i for i in range(30)]

print(arr)

执行效果

[0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58]

一般式

下述一般式为常见的列表推导式的运用的抽象，根据需要你可以对其进行扩展及修改。对于具体的使用方法，请参考后文。

# 基本形式
[expr for item in sequence]
# 基本形式-判断
[expr for item in sequence if condition]
# 基本形式-笛卡尔积
[expr for item1 in sequence for item2 in sequence]
# 基本形式-拆解
[expr for items in sequence for item in sequence]

其中：

项目	描述
expr	用于产生序列中的元素的表达式。
sequence	被遍历的序列对象（元祖，列表等）。
item	循环变量（被遍历的序列对象中的元素）。
condition	布尔表达式（结果值为一个布尔值）。

基本形式（高阶）

判断

在列表推导式中，我们可以使用判断语句来对元素进行筛选。对此，请参考如下示例：

创建包含 0~100 范围内所有为三的倍数的数值的列表

arr = [i for i in range(101) if i % 3 == 0]

print(arr)

执行结果

[0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 42, 45, 48, 51, 54, 57, 60, 63, 66, 69, 72, 75, 78, 81, 84, 87, 90, 93, 96, 99]

使用逻辑运算符

在列表推导式中，你仍可以使用逻辑推导式来进行更细致的判断。对此，其参考如下示例：

创建包含 0~100 范围内所有为三及五的倍数的数值的列表

arr = [i for i in range(101) if i % 3 == 0 and i % 5 == 0]

print(arr)

执行效果

[0, 15, 30, 45, 60, 75, 90]

笛卡尔积

---

上述内容引用自 维基百科

接下来，我们将使用列表推导式来实现一副 扑克牌。

patterns = ['heart', 'club', 'spade', 'diamond']
symbols = [i for i in range(2, 11)] + list('AJOK')

cards = [(symbol, pattern) for symbol in symbols for pattern in patterns]
print(cards)
print(len(cards))

执行结果

[(2, 'heart'), (2, 'club'), (2, 'spade'), (2, 'diamond'), (3, 'heart'), (3, 'club'), (3, 'spade'), (3, 'diamond'), (4, 'heart'), (4, 'club'), (4, 'spade'), (4, 'diamond'), (5, 'heart'), (5, 'club'), (5, 'spade'), (5, 'diamond'), (6, 'heart'), (6, 'club'), (6, 'spade'), (6, 'diamond'), (7, 'heart'), (7, 'club'), (7, 'spade'), (7, 'diamond'), (8, 'heart'), (8, 'club'), (8, 'spade'), (8, 'diamond'), (9, 'heart'), (9, 'club'), (9, 'spade'), (9, 'diamond'), (10, 'heart'), (10, 'club'), (10, 'spade'), (10, 'diamond'), ('A', 'heart'), ('A', 'club'), ('A', 'spade'), ('A', 'diamond'), ('J', 'heart'), ('J', 'club'), ('J', 'spade'), ('J', 'diamond'), ('O', 'heart'), ('O', 'club'), ('O', 'spade'), ('O', 'diamond'), ('K', 'heart'), ('K', 'club'), ('K', 'spade'), ('K', 'diamond')]
52

拆解

通过在列表推导式中使用多个 for 循环语句并在合适的位点使用合适的循环变量（列表推导式中，相邻的两个 for 循环语句总会使用到同一个变量），我们将能够达到嵌套循环达到的效果。接下来，我们将使用这个特性来将一个二维列表拆解为一维列表。

# 这是一个二维列表
target = [[0, 1, 2],
          [3, 4, 5],
          [6, 7, 8]]

# 我们将通过列表表达式对其进行拆解，
# 将多维列表中的所有元素抽离出来形成单个列表
result = [item for items in target for item in items]
print(result)

执行效果

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

变量污染

用于承接从序列中取出的元素的循环变量将被定义在其所处的环境中，这意味着循环变量可能会修改已定义的同名变量的值。对此，请参考如下示例：

constant = 1

for constant in range(101):
    pass

print(constant)

执行结果

在循环过程中，循环变量的改变会导致已有的同名变量发生改变，导致变量被污染。

100

列表推导式

使用列表推导式可以避免循环变量被污染的现象发生。对此，请参考如下示例：

constant = 1

result = [constant for constant in range(101)]

print(constant)

执行效果

1