Python趣味入门10:推倒繁琐化烦为简的推导式

前言

《西部世界》的德洛丽丝进入了MAZE迷宫,假设她需要列出一系列的平方数作为密码,来进入迷宫。在以往的代码生成类似的数列需要使用循环语句,写多行语句。Python有了推导式,只需要1句就足够了,下面介绍本篇的主角。

本篇的主角是推导式comprehensions(又称解析式),是Python的大杀器之一。推导式是可以从某组数据序列构建另一个组的数据序列的方式。 Python的每一种集合形式的数据结构,都对应有推导式,总共有3种形式:

  • 列表(list)推导式
  • 字典(dict)推导式
  • 集合(set)推导式

1、推导式的形式

下面推导式可以形成0至9当中偶数的平方数,即:[0,4,16,36,64],其中红色的部分是每一个推导式必须不变的。

① 与结尾是成对的中括号[]表式 这是一个生成列表的推导式,我们可以使用{}来表示 字典和集合。当然如果是字典,②的部分就必须要有冒号:。

② 集合中元素的表达式。当前表达式表示生成的列表中的元素是变量的平方数,这部分的变量名称必须在④部分出现。

③⑤ 红色部分,for...in...表示循环,这是推导式必须的。③是定义的变量名称,表示in后④的每一个元素。

④定义变量,表示⑥集合中的每一个元素。

⑥现成的集合变量,或是现有的集合元素。

⑦筛选条件:可以省略不写,如上式条件为x%2==0,即意味着只有当x满足偶数的情况下才会加入②部分的表达式运算并把结果加入集合 ,如果x不满足这个条件那么就跳过。我们在终端命令行中,输入上述表达式,看看:

py3tb 复制代码
>>> [   x**2  for    x    in   range(10)   if x%2==0]
[0, 4, 16, 36, 64]
>>> 

2、生成器()

我们把最外的括号换成圆括号,就可以形成生成器generator,生成器不会立即计算结果,只在需要的时候生成结果,有利于优化运算节省内存。

如下的代码可以计算半径1-10的圆面积,每一个元素包括一个关键字为关径,值为面积的字典类型,如果使用生成器我们就要使用另一个for...in语句来调用它。

复制代码
1 #生成器示例
2 gen = ({x:x**2* 3.14159} for x in range(1,10))
3 print(gen) #看看是不是有结果
4 for g in gen:
5     print(g)

运行的结果如下所示:

text 复制代码
<generator object <genexpr> at 0x10e0c4200>
{1: 3.14159}
{2: 12.56636}
{3: 28.27431}
{4: 50.26544}
{5: 78.53975}
{6: 113.09724}
{7: 153.93791}
{8: 201.06176}
{9: 254.46878999999998}

如上所示第一行显示不出任何结果,只是告诉您它是一个生成器对象。

3、推导式与交互使用

推导式本质上还是循环,它可以和任何语句搭配使用,在西部世界中,提洛公司Delos在每次"游戏"结束后都要录入5个清除记忆的host接待者的姓名,这个名单录入功能使用了推导式之后,会非常简单。

复制代码
print(['%d.%s'%(x,input()) for x in range(1,6)])

复制代码
这个语句运行只后,系统会等待您输入5个姓名,并且加上序号打印出来,运行的结果如下:
text 复制代码
Dolores
Bernard 
Maeve
Teddy
Grace
['1.Dolores', '2.Bernard', '3.Maeve', '4.Teddy', '5.Grace']

上面的Dolores,Bernard ,Maeve ,Teddy 和Grace五个人的姓名是键盘输入进去的,最后一行是代码打印出来。

4、推导式的嵌套

既然说到神奇的推倒式,本篇继续再推倒一个嵌套难题。

听好了:如何1行语句列出2-100的质数?使用其它任何语言这是不可能的任务。

在解决这个问题之前,我们分2步走,先看看如何判断一个质数,即没有因子的数。

(1)我们先使用推导式把该数的因子列出来,假设这个数是M。如下的程序,就可以完成这个任务。

复制代码
M=int(input())
print([ x for x in range(2,M) if M%x ==0])

我们试试看输入100的结果是什么?列出了所有100的因子。

text 复制代码
[2, 4, 5, 10, 20, 25, 50]

(2)下面我们再把M扩展到2-100的循环,分析上一步的结果,其实是整个质数的判断条件,如果M是质数那么这个列表一定是空的。所以下面我们把上面的式子放在外循环的条件中就行了。

复制代码
print([M for M in range(2,100) if not [ x for x in range(2,M) if M%x ==0] ])

复制代码
运行之后的结果如下图:
text 复制代码
[2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97]

推导式还有很多神奇的应用,就不一一列举了。

紧跟小牛步的脚步,学习Python有趣不掉队。

相关推荐
数据智能老司机6 小时前
精通 Python 设计模式——分布式系统模式
python·设计模式·架构
数据智能老司机7 小时前
精通 Python 设计模式——并发与异步模式
python·设计模式·编程语言
数据智能老司机7 小时前
精通 Python 设计模式——测试模式
python·设计模式·架构
数据智能老司机7 小时前
精通 Python 设计模式——性能模式
python·设计模式·架构
c8i8 小时前
drf初步梳理
python·django
每日AI新事件8 小时前
python的异步函数
python
这里有鱼汤9 小时前
miniQMT下载历史行情数据太慢怎么办?一招提速10倍!
前端·python
databook18 小时前
Manim实现脉冲闪烁特效
后端·python·动效
程序设计实验室18 小时前
2025年了,在 Django 之外,Python Web 框架还能怎么选?
python
倔强青铜三20 小时前
苦练Python第46天:文件写入与上下文管理器
人工智能·python·面试