在Python編程的世界里,推導式(Comprehensions)以其簡潔、高效的特性,成為編寫優雅代碼的不二法門。列表推導(List Comprehensions)、字典推導(Dictionary Comprehensions)和集合推導(Set Comprehensions)不僅能夠顯著提升代碼的可讀性,還能在處理數據時大大增強性能。本篇推文將深入探討這三大推導式的精髓,通過豐富示例,讓你在實戰中領略它們的魅力。
列表推導式是Python中構造列表最直觀且高效的方式。它允許你在一行代碼中完成循環、條件判斷以及新元素的生成。
基礎示例:平方數生成
squares = [x**2 for x in range(1, 6)]print(squares) # 輸出:[1, 4, 9, 16, 25]
條件過濾:篩選偶數
even_numbers = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]print(even_numbers) # 輸出:[0, 2, 4, 6, 8]
嵌套循環:矩陣轉置
matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]transposed = [[row[i] for row in matrix] for i in range(len(matrix[0]))]print(transposed) # 輸出:[[1, 4, 7], [2, 5, 8], [3, 6, 9]]
字典推導允許你快速創建字典,其中每個鍵值對都是根據表達式計算得出的。
基礎示例:字母計數
word = "comprehension"char_count = {char: word.count(char) for char in set(word)}print(char_count) # 輸出:{'c': 1, 'o': 2, 'm': 1, 'p': 1, 'r': 2, 'e': 2, 'h': 1, 'n': 1, 's': 1, 'i': 1, 't': 1}
條件過濾:年齡分類
people = [{"name": "Alice", "age": 30}, {"name": "Bob", "age": 25}, {"name": "Charlie", "age": 35}]age_groups = {person["name"]: "adult" if person["age"] >= 18 else "minor" for person in people}print(age_groups) # 輸出:{'Alice': 'adult', 'Bob': 'adult', 'Charlie': 'adult'}
集合推導提供了創建集合的便捷方式,尤其擅長于去重和執行集合間的操作。
去重并平方
numbers = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]unique_squares = {x**2 for x in numbers}print(unique_squares) # 輸出:{1, 4, 9, 16, 25}
交集與平方
set1 = {1, 2, 3, 4}set2 = {3, 4, 5, 6}common_squares = {x**2 for x in set1 & set2}print(common_squares) # 輸出:{9, 16}
推導式可以相互嵌套,甚至與條件表達式相結合,實現復雜的邏輯。
嵌套列表推導:矩陣乘法
matrix_a = [[1, 2], [3, 4]]matrix_b = [[5, 6], [7, 8]]result = [[sum(a*b for a, b in zip(row_a, col_b)) for col_b in zip(*matrix_b)] for row_a in matrix_a]print(result) # 輸出:[[19, 22], [43, 50]]
data = [("apple", 2), ("banana", 4), ("cherry", 1)]fruits_sorted_by_count = sorted( (fruit for fruit, count in data), key=lambda pair: pair[1], reverse=True)print(fruits_sorted_by_count) # 輸出:['banana', 'apple', 'cherry']
列表推導、字典推導與集合推導是Python語言中不可或缺的精華部分,它們以簡潔而強大的表達形式,極大提升了編碼效率和代碼的可讀性。通過上述示例,希望能幫助你深入理解這三大推導式的應用,讓它們成為你編程旅途中的得力助手。在日常編程實踐中不斷探索,你會發現更多巧妙的使用場景,進一步提升代碼的性能與美感。
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