【Python基础】推导式（列表、字典、集合）

推导式是一种简洁、高效的语法，用于从一个可迭代对象中生成新的可迭代(iterable)对象。
通常情况下，在以下情况可以考虑使用推导式：

1. 只需要简单的表达式来计算新的可迭代对象的元素。
2. 可迭代对象不是很大，可以在内存中容纳整个可迭代对象和新生成的可迭代对象。

• 例如，在以下情况下可以使用推导式：
  从一个列表中生成一个新的列表，例如[n**2 for n in numbers]。
  从一个列表中生成一个新的集合，例如{n for n in numbers}。
  从一个列表中生成一个新的字典，例如{n: n**2 for n in numbers}。
  

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Python中有三种类型的推导式：列表推导式、字典推导式和集合推导式。它们的语法如下：

• 列表推导式：[expression for item in iterable]
• 字典推导式：{key_expression: value_expression for item in iterable}
• 集合推导式：{expression for item in iterable}

其中，expression表示要生成的元素表达式，item表示可迭代对象中的元素，key_expression和value_expression分别表示生成字典的键和值的表达式。

一下是简单的使用示例：

列表推导式

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squares = [n**2 for n in numbers]
print(squares)
# 输出：[1, 4, 9, 16, 25]

字典推导式

# 获取每个名字的长度
names = ['sunwuk', 'zhubajie', 'shaheshang', 'tangseng']
name_length = {name: len(name) for name in names}
print(name_length)
# 输出：{'sunwuk': 6, 'zhubajie': 8, 'shaheshang': 10, 'tangseng': 8}

#将键和值调换位置
names1 = {"name":"孙悟空","age":18,"address":"花果山"}
names2 = {v:k for k,v in names1.items()}
names3 = [[v,k] for k,v in names1.items()]
names4 = [{v, k} for k,v in names1.items()]
print(names2) # {'孙悟空': 'name', 18: 'age', '花果山': 'address'}
print(names3) # [['孙悟空', 'name'], [18, 'age'], ['花果山', 'address']]
print(names4) # [{'孙悟空', 'name'}, {'age', 18}, {'address', '花果山'}]

在上面例子中，我们暂且将names4外部的[]看做容器类型，而内部的{}就是容器内元素的类型

集合推导式

集合推导式也需要使用花括号包裹

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 5, 4, 3, 2, 1]
unique_numbers = {n for n in numbers}
print(unique_numbers)
# 输出：{1, 2, 3, 4, 5}

生成器表达式

生成器表达式与列表推导式非常相似，只是它使用圆括号而不是方括号。下面是一个简单的例子：

gen = (x**2 for x in range(10))
在上面的代码中，我们创建了一个生成器表达式 gen，它可以生成0到9的平方数。要访问生成器表达式中的元素，可以使用 next() 函数或将其转换为迭代器进行迭代：

print(next(gen)) # 输出 0
print(next(gen)) # 输出 1

for num in gen:
    print(num) # 输出剩余的元素 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81

生成器表达式只能迭代一次。一旦所有元素都被访问过，它就会停止生成新元素。

注意

需要注意的是，列表推导式需要使用中括号[ ]来包裹，而字典推导式和集合推导式需要使用花括号{ }来包裹

当需要进行复杂的计算或涉及多个循环或条件时，推导式可能不是最佳选择，因为它可能会降低代码的可读性和可维护性。在这种情况下，应该考虑使用传统的循环和条件语句来生成新的可迭代对象。
另外，推导式不应该过度嵌套使用，因为它会降低代码的可读性和可维护性。如果推导式变得过于复杂或难以理解，那么可能需要使用其他方式来实现相同的功能。