1. 解析式
??從一個(gè)問(wèn)題來(lái)看解析式，現(xiàn)有如下需求：生成一個(gè)列表，元素 0-9，對(duì)每一個(gè)元素自增 1 后求平方返回新列表。
lst = list(range(10))
lst2 =[]
for value in lst:
lst2.append((value + 1) ** 2)
print(lst2)
# 打印結(jié)果：[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
??看起來(lái)很容易理解，但是這種需求竟然用了 5 行代碼！下面來(lái)看一下列表解析式的寫(xiě)法。
[(x+1)**2 for x in range(10)]
上面的代碼功能一樣，但看起來(lái)非常簡(jiǎn)潔，屬于 Python 的風(fēng)格 (Pythonic)！
??再來(lái)看一下，什么是列表解析式？在 Python 中列表解析式是一種語(yǔ)法糖，雖然對(duì)看似復(fù)雜的代碼進(jìn)行了簡(jiǎn)寫(xiě)，但是編譯器會(huì)進(jìn)行優(yōu)化，不會(huì)因?yàn)楹?jiǎn)寫(xiě)而影響效率，反而因?yàn)閮?yōu)化提高了效率。另外還節(jié)省了代碼量，減少了出錯(cuò)的機(jī)會(huì)，簡(jiǎn)化代碼的同時(shí)增加了代碼可讀性。
2. 列表解析式
??列表解析式的基本語(yǔ)法如下：
[返回值 for 元素 in 可迭代對(duì)象 if 條件]
- 使用中括號(hào)
[]將表達(dá)式(推導(dǎo)式)括起來(lái) - 內(nèi)部是
for 循環(huán)，if條件可選，可以有多個(gè)if但是不支持elif 語(yǔ)句 - 返回一個(gè)新的列表
??有這樣的賦值語(yǔ)句 newlist = [print(i) for i in range(10)]，請(qǐng)問(wèn) newlist 打印出來(lái)是什么？
In : newlist = [print(i) for i in range(10)]
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
In : newlist
Out:[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]
??為什么是 None？因?yàn)楸磉_(dá)式只會(huì)將函數(shù)的返回值作為結(jié)果，進(jìn)行添加，所以當(dāng)返回值是一個(gè)函數(shù)操作的對(duì)象時(shí)，一定要注意函數(shù)的返回值！
2.1. 列表解析式進(jìn)階
??有的時(shí)候我們的代碼需要進(jìn)行兩個(gè)或多個(gè)循環(huán)，列表解析式進(jìn)階版本可以滿(mǎn)足這種需求。它的語(yǔ)法是：
# 語(yǔ)法一：
[返回值 for 元素 in 可迭代對(duì)象 if 條件表達(dá)式1 if 條件表達(dá)式2 ...]
# 等同于:
for 元素 in 可迭代對(duì)象:
if 條件表達(dá)式1：
if 條件表達(dá)式2：
返回值
# 語(yǔ)法二：
[返回值 for 元素1 in 可迭代對(duì)象1 for 元素2 in 可迭代對(duì)象2 ...]
# 等同于：
for 元素1 in 可迭代對(duì)象1：
for 元素2 in 可迭代對(duì)象2：
# if 也可以加條件判斷
返回值[1 個(gè)或多個(gè)]
- 條件表達(dá)式可以是多個(gè)，但是不能是 elif，多個(gè) if 是并且的關(guān)系
- 多個(gè)循環(huán)條件等同于循環(huán)嵌套，時(shí)間復(fù)雜度是 O(n * 內(nèi)層循環(huán)個(gè)數(shù))
??例子：
# 20 以?xún)?nèi)，既能被 2 整除，又能被 3 整除的列表
In : [i for i in range(20) if i % 2 == 0 if i % 3 == 0]
Out: [0, 6, 12, 18]
# 20 以?xún)?nèi)，當(dāng) i 小于 3 時(shí)，j 大于 18 時(shí)，組成一個(gè)元組返回
In : [(i,j) for i in range(20) for j in range(20) if i < 3 if j > 18]
Out: [(0, 19), (1, 19), (2, 19)]
3. 其他解析式
??除了列表解析式以外，Python 中還存在 集合解析式、字典解析式、生成器表達(dá)式。
3.1. 集合表達(dá)式
- 語(yǔ)法：
{返回值 for 元素 in 可迭代對(duì)象 if 條件} - 列表解析式的中括號(hào)換成大括號(hào)
{}即可 - 同樣是立即返回一個(gè)集合
# 20 以?xún)?nèi)，既能被 2 整除，又能被 3 整除的集合
In : {i for i in range(20) if i % 2 == 0 if i % 3 == 0}
Out: {0, 6, 12, 18}
??注意集合的特性，如果生成了不可 hash 的元素比如 list，那么是不能生成集合的哦，如果元素重復(fù)，集合會(huì)去重的。
3.2. 字典解析式
- 語(yǔ)法：
{返回鍵值對(duì)(key:value) for 元素 in 可迭代對(duì)象 if 條件 } - 列表解析式的中括號(hào)換成大括號(hào)
{}即可 - 請(qǐng)使用 key：value 鍵值對(duì)格式
- 立即返回一個(gè)字典
# 生成一個(gè) key 為 abcded 的字典
In : {x:y for x in 'abcdef' for y in range(10)}
Out: {'a': 9, 'b': 9, 'c': 9, 'd': 9, 'e': 9, 'f': 9}
??注意字典的 key 相同時(shí)，后面的賦值會(huì)把之前的值覆蓋哦，所以結(jié)果是
{'a': 9, 'b': 9, 'c': 9, 'd': 9, 'e': 9, 'f': 9}
4. 生成器表達(dá)式
??為什么沒(méi)有元組表達(dá)式呢？因?yàn)樾±ㄌ?hào)給了一個(gè)更重要的表達(dá)式使用，那就是生成器表達(dá)式，什么是生成器表達(dá)式呢？
??生成器表達(dá)式是按需計(jì)算(或者惰性求值、延遲計(jì)算)的，只有需要的時(shí)候才計(jì)算值，而列表解析式是直接返回一個(gè)新的列表，生成器是一個(gè) 可迭代對(duì)象，迭代器。在使用 type 命令判斷對(duì)象類(lèi)型時(shí)，generator 就表示一個(gè)生成器對(duì)象。
- 語(yǔ)法：
(返回值 for 元素 in 可迭代對(duì)象 if 條件表達(dá)式) - 列表解析式的中括號(hào)換成大括號(hào)
()即可 - 延遲計(jì)算(惰性計(jì)算)
- 只能迭代一次，不能回頭
In : g =((i,j) for i in range(10) for j in range(20) if i<3 if j>18)
In : print(g, type(g))
<generator object <genexpr> at 0x7fe4d04a0c50> <class 'generator'>
In : for i in g:
...: print(i)
...:
(0, 19)
(1, 19)
(2, 19)
# 只能迭代一次，迭代完畢生成器就為空了哦，
4.1. 特點(diǎn)
??注意，用括號(hào)括起來(lái)的并不是元組表達(dá)式，而變成了 生成器表達(dá)式，它本身由于惰性計(jì)算的特性和其他解析式有很多不同的特性
-
計(jì)算方式
??生成器表達(dá)式延遲計(jì)算(惰性計(jì)算)，只有你去向它要，它才會(huì)給你計(jì)算，而列表解析式在你執(zhí)行后，會(huì)直接給你生成一個(gè)新的列表。 -
內(nèi)存占用
??生成器沒(méi)有數(shù)據(jù)，內(nèi)存占用極少，它在使用時(shí)一個(gè)一個(gè)地返回?cái)?shù)據(jù)，如果將這些返回的數(shù)據(jù)合起來(lái)占用的空間也和列表解析式差不多，但是它不是立即需要這么多空間。 -
計(jì)算速度
??單從計(jì)算時(shí)間來(lái)看，生成器表達(dá)式耗時(shí)非常短，列表解析式時(shí)長(zhǎng)，因?yàn)樯善鞅旧聿](méi)有任何返回值，只是返回了一個(gè)生成器對(duì)象，列表解析式構(gòu)造并返回了一個(gè)新的列表，所以看起來(lái)更耗時(shí)了 -
遍歷
??當(dāng)我們需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷時(shí)，由于生成器是遍歷一次計(jì)算一個(gè)返給你，而列表解析式執(zhí)行完畢后直接返回一個(gè)新的列表不需要計(jì)算，所以性能要優(yōu)于生成器表達(dá)式。
4.2. next 函數(shù)
??除了遍歷，我們還可以通過(guò) next 方法 來(lái)一次一次地獲取生成器的數(shù)據(jù)
In : g = ((i,j) for i in range(10) for j in range(20) if i<3 if j>18)
In : next(g)
Out:(0, 19)
In : next(g)
Out:(1, 19)
In : next(g)
Out:(2, 19)
In : next(g)
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration Traceback(most recent call last)
<ipython-input-12-e734f8aca5ac> in <module>
----> 1 next(g)
StopIteration:
In :
??next()可以理解為向生成器要一次數(shù)據(jù)(撥一下生成器)，當(dāng)生成器為空時(shí)，就會(huì)提示 StopIteration 異常，for 循環(huán)幫我們對(duì) StopIteration 異常做了處理，還沒(méi)有學(xué)習(xí)異常處理的我們，該怎么辦呢？其實(shí)next 方法為我們提供了默認(rèn)值參數(shù)，即從生成器中拿不到數(shù)據(jù)，就返回指定的默認(rèn)值:next(g[, default])。
In : g =((i,j) for i in range(10) for j in range(20) if i <3 if j> 18)
In : next(g, 'None')
Out:(0, 19)
In : next(g, 'None')
Out:(1, 19)
In : next(g, 'None')
Out:(2, 19)
In : next(g, 'None') # 生成器空了，就返回 default 指定的默認(rèn)值
Out: 'None'
In : next(g, 'None')
Out: 'None'
5. 總結(jié)
??Python2 引入列表解析式，Python2.4 引入生成器表達(dá)式，Python3 引入集合、字典解析式，并遷移到了 Python 2.7，一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)該多用解析式，簡(jiǎn)短、高效，不過(guò)還需要注意的是：
- 如果一個(gè)解析式非常復(fù)雜，難以讀懂，可以考慮拆成 for 循環(huán)，沒(méi)必要非要往列表解析式上靠
- 生成器和迭代器是不同的對(duì)象，但都是可迭代對(duì)象
- 可迭代對(duì)象范圍更大，都可以使用 for 循環(huán)遍歷
??從是否可迭代來(lái)看生成器、迭代器、可迭代對(duì)象的關(guān)系是如下
