列表推導式和相關概念在 Python 中如何運作？

揭秘「列表理解」及相關概念

在程式設計領域，「列表理解」是一種簡潔而強大的創建列表的技術。它的優雅和簡單性使其成為 Python 程式設計的基石。

揭開列表理解的機制

顧名思義，列表理解是一種產生列表的簡潔方法。它採用以下形式：

[expression for item in sequence if condition]

其中：

• 表達式：要應用於序列中每個項目的計算。
• item：代表每個項目的佔位符變數序列。
• 序列：要處理的可迭代集合（列表、元組、集合等）。
• 條件：可選過濾決定是否在輸出中包含某個項目的條件。

實用範例

考慮以下程式碼片段：

[x ** 2 for x in range(10)]

此清單理解產生從 0 到 9 的數字平方清單。它透過應用表達式 x ** 2 (計算每個數字的平方）到序列範圍（10）（從0到9的數字範圍）中的每個項目x。結果是一個清單 [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]。

變體和擴展

集合推導式：
如果您想要一個集合（唯一元素的無序集合）而不是列表，您可以使用集合推導式：

{i for i in range(10) if i % 2 == 1}

此表達式產生一組從0 到9 的奇數，即set({1, 3, 5, 7, 9})。

字典理解：
字典理解允許您基於鍵值創建字典pairs:

{i: i ** 2 for i in range(5)}

這個推導式生成字典，其中鍵和值分別是0 到4 的數字及其平方： dict({0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9 , 4: 16}).

發電機表達式：
產生器表達式傳回一個產生器對象，它允許延遲計算和記憶體效率：

(i for i in range(5))

此表達式產生一個迭代數字0 到 4的生成器，在

推導式的優點

推導式比傳統的 for 有幾個好處循環：

• 簡潔性：推導式比等效的 for 迴圈更緊湊、更容易閱讀。
• 可讀性：推導式的聲明性本質使其意圖清晰.
• 記憶體效率：生成器表達式避免整個結果儲存在記憶體中，使它們在處理大型資料集時更加高效。

結論

列表推導式及其變體（集合、字典和生成器）表達式），是 Python 程式設計師的必備工具。它們的簡潔、清晰和高效使得它們對於各種程式設計任務來說都是無價的。

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