Понимание списков в Python — с примерами

В Python генераторы списков помогают создавать новые списки из существующих итерируемых объектов, таких как списки, строки и кортежи.

Их лаконичный синтаксис позволяет создавать новые списки всего одной строкой кода. И этот урок научит вас, как вы можете это сделать.

В течение следующих нескольких минут вы узнаете:

• Как создать новый список, используя цикл for ,
• Синтаксис для использования списков в Python и
• Как изменить понимание списка с помощью условного оператора if .

Кроме того, вы также закодируете несколько примеров, которые помогут вам лучше понять понимание списков.

Давайте погрузимся.

Как создавать списки Python с помощью циклов for

Предположим, у вас есть список чисел nums . И вы хотели бы создать еще один список, содержащий куб всех чисел в nums . Вот как это сделать с помощью цикла for в Python:

 nums = [2,3,5,7] num_cubes = [] for num in nums: num_cubes.append(num**3) print(num_cubes) # Output [8, 27, 125, 343]

В приведенном выше коде у нас есть следующие шаги:

• Инициализировать пустой список num_cubes .
• nums список чисел.
• Получите доступ к каждому числу num и вычислите его куб, используя оператор возведения в степень: num**3 .
• Наконец, добавьте кубическое значение в список num_cubes

Примечание. В Python оператор возведения в степень ** используется с синтаксисом: num**pow — число num возводится в степень pow .

Однако вы можете сделать это проще, используя понимание списков в Python. Приступим к изучению его синтаксиса.

Синтаксис понимания списка Python

Общий синтаксис для понимания списка показан ниже.

 <new_list> = [<expression> for <item> in <iterable>]

Давайте разберем приведенный выше синтаксис.

• В Python списки разделяются парой квадратных скобок [] — поэтому вам нужно заключить оператор понимания списка в [] .
• <item> в <iterable> означает, что вы перебираете итерируемый объект. Любой объект Python, который вы можете перебирать и получать доступ к отдельным элементам, таким как списки, кортежи и строки, является итерируемым.
• <expression> — это вывод, который вы хотите вычислить для каждого <item> в <iterable> .

И это звучит просто, да?

По сути, вы хотели бы сделать что-то для всех элементов в списке (или любой итерации), чтобы получить новый список .

Используя это, мы можем упростить синтаксис, как показано на изображении ниже.

Теперь, когда вы изучили синтаксис, пришло время начать кодирование. Вы можете использовать онлайн-среду Python IDE от Geekflare, чтобы следовать этим примерам. Или вы можете запустить их на своей локальной машине.

Примеры понимания списка Python

В предыдущем разделе вы создали новый список num_cubes из nums . Давайте начнем с того, что перепишем это, используя понимание списка.

Использование понимания списка с числами

Теперь давайте воспользуемся упрощенным синтаксисом следующим образом:

• <do-this> : Здесь вам нужно кубировать каждое num . Поэтому замените <do-this> на num**3 .
• <all-items> : переменная цикла — num — отдельные числа в списке.
• <this-list> : существующий список, который у нас есть, это nums .
• И [num**3 for num in nums] является окончательным выражением.

Собрав все вместе, мы имеем следующий фрагмент кода:

 num_cubes = [num**3 for num in nums] print(num_cubes) # Output [8, 27, 125, 343]

Поздравляем, вы закодировали свое первое понимание списка.

Двигаясь дальше, давайте поработаем со строками Python.

Использование понимания списка со строками

Предположим, у вас есть список authors — вы можете переписать приведенный ниже список с вашими любимыми авторами.

 authors = ["jane austen","george orwell","james clear","cal newport"]

Обратите внимание, что имена авторов в приведенном выше списке написаны строчными буквами. Теперь мы хотели бы отформатировать их в заголовке и сохранить в новом списке с именем author_list .

Примечание. В Python строковый метод title() принимает строку в качестве аргумента и возвращает копию строки, отформатированную в заголовке. То есть первая буква каждого слова заглавная: First-name Last-name

Итак, вот все, что вам нужно сделать:

• цикл по списку authors и для каждого author в списке,
• вызовите author.title() , чтобы получить копию строки в заголовке.

И код Python для этого показан ниже:

 authors = ["jane austen","george orwell","james clear","cal newport"] author_list = [author.title() for author in authors] print(author_list) # Output ['Jane Austen', 'George Orwell', 'James Clear', 'Cal Newport']

В приведенном выше выводе обратите внимание на то, как имена всех авторов были отформатированы в заголовке — это то, что мы хотели.

Использование понимания списка с несколькими списками

Итак, вы узнали, как использовать генератор списков для создания новых списков из существующего списка. Теперь давайте узнаем, как создать новый список из нескольких списков.

Например, рассмотрим следующую задачу: у вас есть два списка l_arr и b_arr , содержащие значения длины и ширины четырех прямоугольников.

И вам нужно создать новую area списка, которая включает площадь этих 4 прямоугольников. Помните, area = length * breadth .

 l_arr = [4,5,1,3] b_arr = [2,1,7,9]

Вам понадобятся элементы из обоих списков ( l_arr и b_arr ), чтобы вычислить площадь. И вы можете сделать это, используя функцию Python zip() .

Примечание. В Python функция zip() принимает один или несколько итерируемых объектов в качестве аргументов с синтаксисом zip(*iterables) . Затем он возвращает итератор кортежей, где кортеж i содержит элемент i из каждой итерации.

На следующем изображении это подробно описано. У вас есть 4 значения в l_arr и b_arr , поэтому диапазон индексов от 0 до 3. Как вы можете видеть, кортеж 0 содержит l_arr[0] и b_arr[0] , кортеж 1 содержит l_arr[1] и b_arr[1] ]. b_arr[1] и так далее.

Таким образом, вы можете выполнить цикл zip(l_arr,b_arr) как показано ниже:

 area = [l*b for l,b in zip(l_arr,b_arr)] print(area) # Output [8,5,7,27]

В следующем разделе вы узнаете, как использовать условные операторы внутри понимания списка.

Понимание списка Python с синтаксисом условия

Давайте начнем с использования предыдущего синтаксиса для понимания списка.

Вот синтаксис:

 <new_list> = [<expression> for <item> in <iterable> if <condition>]

Вместо того, чтобы вычислять <expression> для всех элементов, вы хотели бы сделать это только для тех элементов, которые удовлетворяют определенному <condition> — где, condition := True . И это приводит к упрощенному синтаксису, как показано:

На этом давайте перейдем к примерам кода.

Понимание списка Python с примерами условий

№1. Вам дана строка «Я изучаю Python в 2022 году» . Вы хотите получить список всех цифр в этой строке. Так как ты это делаешь?

В Python <char>.isdigit() действует на символ <char> и возвращает True , если это цифра (0-9); иначе он возвращает False .

Фрагмент кода ниже показывает, как вы можете собрать список всех цифр в строке str1 .

 str1 = "I'm learning Python3 in 2022" digits = [char for char in str1 if char.isdigit()] print(digits) # Output ['3', '2', '0', '2', '2']

В приведенном выше коде:

• вы перебираете строку str1 ,
• получить доступ к каждому char , чтобы проверить, является ли он цифрой, используя метод isdigit() , и
• добавить char в новый список digits , только если это цифра.

Возьмем другой пример.

№ 2. У вас есть список фруктов. И вы хотите создать список starts_with_b , содержащий все фрукты из списка fruits , которые начинаются с b . Вы можете использовать метод startswith() для записи условия.

<str>.startswith('char') возвращает True , если <str> начинается с 'char'; иначе он возвращает False .

 fruits = ['blueberry','apple','banana','orange','cherry'] starts_with_b = [fruit for fruit in fruits if fruit.startswith('b')] print(starts_with_b) # Output ['blueberry', 'banana']

В приведенном выше выводе мы получаем 'blueberry' и 'banana' которые являются двумя фруктами, начинающимися с 'b' в списке fruits , как мы и ожидали.

На этом мы завершаем обсуждение понимания списков.

Вывод

Я надеюсь, что это руководство помогло вам понять понимание списков в Python.

Подведем итог:

• Вы можете использовать [<do this> для <all-items> в <this-list>] , чтобы создать новый список, используя понимание списка.
• Кроме того, вы можете использовать синтаксис [<do this> для <all-items> в <this-list> if <condition-is-True>] с условным оператором if .

Кроме того, вы также закодировали несколько примеров. В качестве следующего шага вы можете попробовать переписать некоторые из ваших существующих циклов Python для создания списка с использованием понимания списка. Удачного кодирования! До следующего урока.

Теперь вы можете посмотреть, как преобразовать список в словарь, или научиться работать с файлами в Python.