python的各种推导式（列表推导式、字典推导式、集合推导式）

推导式comprehensions（又称解析式），是Python的一种独有特性。推导式是可以从一个数据序列构建另一个新的数据序列的结构体。 共有三种推导，在Python2和3中都有支持：
列表(list)推导式
字典(dict)推导式
集合(set)推导式

一、列表推导式

1、使用[]生成list

基本格式

[表达式 for 变量 in 列表]    或者  [表达式 for 变量 in 列表 if 条件]

例1:  过滤掉长度小于3的字符串列表，并将剩下的转换成大写字母

>>> names = ['Bob','Tom','alice','Jerry','Wendy','Smith']    

>>> [name.upper() for name in names if len(name)>3]  

['ALICE', 'JERRY', 'WENDY', 'SMITH'] 

生成间隔5分钟的时间列表序列：

["%02d:%02d" %(h,m) for h in range(0, 24) for m in range(0, 60, 5)]


例2:  求(x,y)其中x是0-5之间的偶数，y是0-5之间的奇数组成的元祖列表

>>> [(x,y) for x in range(5) if x%2==0 for y in range(5) if y %2==1]  

[(0, 1), (0, 3), (2, 1), (2, 3), (4, 1), (4, 3)]


例3:  求M中3,6,9组成的列表

>>> M = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
>>> M  
[[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]  

>>> [row[2] for row in M]   

[3, 6, 9] 

#或者用下面的方式  

>>> [M[row][2] for row in (0,1,2)]  
[3, 6, 9]  

例4:  求M中斜线1,5,9组成的列表


>>> M  
[[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]  

>>> [ M[i][i]  for i in range(len(M))]   即打印 M[0][0],M[1][1],M[2][2]

[1, 5, 9]  


例5:  求M,N中矩阵和元素的乘积


>>> M = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]  
>>> N = [[2,2,2],[3,3,3], [4,4,4]]  

>>> [M[row][col]*N[row][col] for row in range(3) for col in range(3)]  

[2, 4, 6, 12, 15, 18, 28, 32, 36]  

>>> [[M[row][col]*N[row][col] for col in range(3)] for row in range(3)]  

[[2, 4, 6], [12, 15, 18], [28, 32, 36]]  

>>> [[M[row][col]*N[row][col] for row in range(3)] for col in range(3)]  

[[2, 12, 28], [4, 15, 32], [6, 18, 36]]  

例5:  讲字典中age键，按照条件赋新值

>>> bob  
{'pay': 3000, 'job': 'dev', 'age': 42, 'name': 'Bob Smith'}  

>>> sue  
{'pay': 4000, 'job': 'hdw', 'age': 45, 'name': 'Sue Jones'}  

>>> people = [bob, sue]  

>>> [rec['age']+100 if rec['age'] >= 45 else rec['age'] for rec in people]  # 注意for位置  

[42, 145]  


列表推导式总共有两种形式：
①[x for x in data if condition]
    此处if主要起条件判断作用，data数据中只有满足if条件的才会被留下，最后统一生成为一个数据列表

②[exp1 if condition else exp2 for x in data]
    此处if...else主要起赋值作用，当data中的数据满足if条件时将其做exp1处理，否则按照exp2处理，最后统一生成为一个数据列表

例子如下：


data = ['driver', '2017-07-13', 1827.0, 2058.0, 978.0, 1636.0, 1863.0, 2537.0, 1061.0]
(1)若我要取得以上列表中值大于2000的数值，这里可以使用列表推导式的形式①：

[x for x in data if x > 2000]

得到如下结果（字符串类型数据被认为是无穷大数）：

 ['driver', '2017-07-13', 2058.0, 2537.0]

(2)若要解决我上面提到的问题，则需要使用列表推导式的形式②

[int(x) if type(x) == float else x for x in data]

得到结果：

 ['driver', '2017-07-13', 1827, 2058, 978, 1636, 1863, 2537, 1061]


1、使用[]生成list

基本格式

variable = [out_exp_res for out_exp in input_list if out_exp == 2]
  out_exp_res:　　列表生成元素表达式，可以是有返回值的函数。
  for out_exp in input_list：　　迭代input_list将out_exp传入out_exp_res表达式中。
  if out_exp == 2：　　根据条件过滤哪些值可以。


例一：


multiples = [i for i in range(30) if i % 3 is 0]

print(multiples)

# Output: [0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27]


例二：

def squared(x):
    return x*x

multiples = [squared(i) for i in range(30) if i % 3 is 0]

print multiples

#  Output: [0, 9, 36, 81, 144, 225, 324, 441, 576, 729]

2、使用()生成generator

将俩表推导式的[]改成()即可得到生成器。

multiples = (i for i in range(30) if i % 3 is 0)

print(type(multiples))

#  Output:


二、字典推导式

字典推导和列表推导的使用方法是类似的，只不中括号该改成大括号。


{ key_expr: value_expr for value in collection if condition }

直接举例说明：


l = ["%02d:%02d" %(h,m) for h in range(0, 24) for m in range(0, 60, 5)]

d = {key:0 for key in s}

print(d)

print(sorted(d.key()))

例1:  用字典推导式以字符串以及其长度建字典


>>> strings = ['import','is','with','if','file','exception']  
  
>>> D = {key: val for val,key in enumerate(strings)}  
  
>>> D  
{'exception': 5, 'is': 1, 'file': 4, 'import': 0, 'with': 2, 'if': 3}  


例子一：大小写key合并

mcase = {'a': 10, 'b': 34, 'A': 7, 'Z': 3}

mcase_frequency = {
    k.lower(): mcase.get(k.lower(), 0) + mcase.get(k.upper(), 0)
    for k in mcase.keys()
    if k.lower() in ['a','b']
}

print mcase_frequency

#  Output: {'a': 17, 'b': 34}


例子二：快速更换key和value

mcase = {'a': 10, 'b': 34}

mcase_frequency = {v: k for k, v in mcase.items()}

print mcase_frequency

#  Output: {10: 'a', 34: 'b'}


三、集合推导式
它们跟列表推导式也是类似的。 唯一的区别在于它使用大括号{}。

{ expr for value in collection if condition }


例一：
squared = {x**2 for x in [1, 1, 2]}

print(squared)

# Output: set([1, 4])


例1:  用集合推导建字符串长度的集合


>>> strings = ['a','is','with','if','file','exception']  

>>> {len(s) for s in strings}    #有长度相同的会只留一个，这在实际上也非常有用
 
set([1, 2, 4, 9])  


嵌套列表是指列表中嵌套列表，比如说:

>>> L = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]  

例1: 一个由男人列表和女人列表组成的嵌套列表,取出姓名中带有两个以上字母e的姓名，组成列表

names = [['Tom','Billy','Jefferson','Andrew','Wesley','Steven','Joe']，['Alice','Jill','Ana','Wendy','Jennifer','Sherry','Eva']]  


用for循环实现:


tmp = []  
for lst in names:  
    for name in lst:  
        if name.count('e') >= 2:  
            tmp.append(name)  
  
print tmp  
#输出结果  
>>>   
['Jefferson', 'Wesley', 'Steven', 'Jennifer']  

用嵌套列表实现:


>>> [name for lst in names for name in lst if name.count('e')>=2]  #注意遍历顺序，这是实现的关键  
['Jefferson', 'Wesley', 'Steven', 'Jennifer']