12.列表生成式

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’]

if … else

使用列表生成式的时候，有些童鞋经常搞不清楚if…else的用法。

例如，以下代码正常输出偶数：

[x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]

[2, 4, 6, 8, 10]

但是，我们不能在最后的if加上else：

[x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0 else 0]

File ““, line 1

[x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0 else 0]

^

SyntaxError: invalid syntax

这是因为跟在for后面的if是一个筛选条件，不能带else，否则如何筛选？

另一些童鞋发现把if写在for前面必须加else，否则报错：

[x if x % 2 == 0 for x in range(1, 11)]

File ““, line 1

[x if x % 2 == 0 for x in range(1, 11)]

^

SyntaxError: invalid syntax

这是因为for前面的部分是一个表达式，它必须根据x计算出一个结果。因此，考察表达式：x
if x % 2 == 0，它无法根据x计算出结果，因为缺少else，必须加上else：

[x if x % 2 == 0 else -x for x in range(1, 11)]

[-1, 2, -3, 4, -5, 6, -7, 8, -9, 10]

上述for前面的表达式x if x % 2 == 0 else -x才能根据x计算出确定的结果。

可见，在一个列表生成式中，for前面的if …
else是表达式，而for后面的if是过滤条件，不能带else。

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 ““, line 1, in

File ““, line 1, in

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