python迭代及列表生成式

什么是迭代

在Python中，如果给定⼀个list或tuple，我们可以通过for循环来遍历这个list或tuple，这种遍历我们成为迭代（Iteration）。在Python中，迭代是通过 for ... in 来完成的，⽽很多语⾔⽐如C或者Java，迭代list是通过下标完成的，⽐如Java代码：for (i=0; i可以看出，Python的for循环抽象程度要⾼于Java的for循环。

因为 Python 的 for循环不仅可以⽤在list或tuple上，还可以作⽤在其他任何可迭代对象上。

因此，迭代操作就是对于⼀个集合，⽆论该集合是有序还是⽆序，我们⽤ for 循环总是可以依次取出集合的每⼀个元素。注意: 集合是指包含⼀组元素的数据结构，我们已经介绍的包括：1. 有序集合：list，tuple，str和unicode；2. ⽆序集合：set

3. ⽆序集合并且具有 key-value 对：dict

⽽迭代是⼀个动词，它指的是⼀种操作，在Python中，就是 for 循环。

迭代与按下标访问数组最⼤的不同是，后者是⼀种具体的迭代实现⽅式，⽽前者只关⼼迭代结果，根本不关⼼迭代内部是如何实现的。任务

请⽤for循环迭代数列 1-100 并打印出7的倍数for i in range(1,100): if(i%7==0): print i

⽤特殊函数进⾏索引迭代，实际上仍然是普通迭代，不过是⼀次迭代多个元素

索引迭代

Python中，迭代永远是取出元素本⾝，⽽⾮元素的索引。

对于有序集合，元素确实是有索引的。有的时候，我们确实想在 for 循环中拿到索引，怎么办？⽅法是使⽤ enumerate() 函数：

>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']>>> for index, name in enumerate(L):... print index, '-', name...

0 - Adam1 - Lisa2 - Bart3 - Paul

使⽤ enumerate() 函数，我们可以在for循环中同时绑定索引index和元素name。但是，这不是 enumerate() 的特殊语法。实际上，enumerate() 函数把：['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']变成了类似：

[(0, 'Adam'), (1, 'Lisa'), (2, 'Bart'), (3, 'Paul')]因此，迭代的每⼀个元素实际上是⼀个tuple：

for t in enumerate(L): index = t[0] name = t[1]

print index, '-', name

如果我们知道每个tuple元素都包含两个元素，for循环⼜可以进⼀步简写为：for index, name in enumerate(L): print index, '-', name

这样不但代码更简单，⽽且还少了两条赋值语句。

可见，索引迭代也不是真的按索引访问，⽽是由 enumerate() 函数⾃动把每个元素变成 (index, element) 这样的tuple，再迭代，就同时获得了索引和元素本⾝。任务

zip()函数可以把两个 list 变成⼀个 list：

>>> zip([10, 20, 30], ['A', 'B', 'C'])[(10, 'A'), (20, 'B'), (30, 'C')]

在迭代 ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] 时，如果我们想打印出名次 - 名字（名次从1开始)，请考虑如何在迭代中打印出来。提⽰：考虑使⽤zip()函数和range()函数

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']ans = zip([1,2,3,4],L)for index, name in ans: print index, '-', name

迭代dict的value

我们已经了解了dict对象本⾝就是可迭代对象，⽤ for 循环直接迭代 dict，可以每次拿到dict的⼀个key。如果我们希望迭代 dict 对象的value，应该怎么做？

dict 对象有⼀个 values() ⽅法，这个⽅法把dict转换成⼀个包含所有value的list，这样，我们迭代的就是 dict的每⼀个 value：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }print d.values()# [85, 95, 59]

for v in d.values(): print v# 85# 95# 59

如果仔细阅读Python的⽂档，还可以发现，dict除了values()⽅法外，还有⼀个 itervalues() ⽅法，⽤ itervalues() ⽅法替代 values() ⽅法，迭代效果完全⼀样：d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }print d.itervalues()

# for v in d.itervalues(): print v# 85# 95# 59

那这两个⽅法有何不同之处呢？

1. values() ⽅法实际上把⼀个 dict 转换成了包含 value 的list。

2. 但是 itervalues() ⽅法不会转换，它会在迭代过程中依次从 dict 中取出 value，所以 itervalues() ⽅法⽐ values() ⽅法节省了⽣成 list 所需的内存。

3. 打印 itervalues() 发现它返回⼀个 对象，这说明在Python中，for 循环可作⽤的迭代对象远不⽌ list，tuple，str，unicode，dict等，任何可迭代对象都可以作⽤于for循环，⽽内部如何迭代我们通常并不⽤关⼼。如果⼀个对象说⾃⼰可迭代，那我们就直接⽤ for 循环去迭代它，可见，迭代是⼀种抽象的数据操作，它不对迭代对象内部的数据有任何要求。任务

给定⼀个dict：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 }请计算所有同学的平均分。

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 }sum = 0.0for name in d:sum+=d[name]print sum/4

可以⽤items（）⽅法迭代dict，每次取出⼀个truple

迭代dict的key和value

我们了解了如何迭代 dict 的key和value，那么，在⼀个 for 循环中，能否同时迭代 key和value？答案是肯定的。⾸先，我们看看 dict 对象的 items() ⽅法返回的值：

>>> d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }>>> print d.items()

[('Lisa', 85), ('Adam', 95), ('Bart', 59)]

可以看到，items() ⽅法把dict对象转换成了包含tuple的list，我们对这个list进⾏迭代，可以同时获得key和value：

>>> for key, value in d.items():... print key, ':', value...

Lisa : 85Adam : 95Bart : 59

和 values() 有⼀个 itervalues() 类似， items() 也有⼀个对应的 iteritems()，iteritems() 不把dict转换成list，⽽是在迭代过程中不断给出 tuple，所以， iteritems() 不占⽤额外的内存。任务

请根据dict：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 }

打印出 name : score，最后再打印出平均分 average : score。

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 }sum = 0.0

for k, v in d.items(): sum = sum + v print k,':',v

print 'average', ':', sum/4

条件过滤

列表⽣成式的 for 循环后⾯还可以加上 if 判断。例如：

>>> [x * x for x in range(1, 11)]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

如果我们只想要偶数的平⽅，不改动 range()的情况下，可以加上 if 来筛选：>>> [x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0][4, 16, 36, 64, 100]

有了 if 条件，只有 if 判断为 True 的时候，才把循环的当前元素添加到列表中。

任务

请编写⼀个函数，它接受⼀个 list，然后把list中的所有字符串变成⼤写后返回，⾮字符串元素将被忽略。提⽰：

1. isinstance(x, str) 可以判断变量 x 是否是字符串；2. 字符串的 upper() ⽅法可以返回⼤写的字母。def toUppers(L):

return [it.upper() for it in L if isinstance(it,str)]print toUppers(['Hello', 'world', 101])

提⽰：range(1, 100, 2) 可以⽣成list [1, 3, 5, 7, 9,...]

⽣成列表

要⽣成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]，我们可以⽤range(1, 11)：>>> range(1, 11)

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

但如果要⽣成[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]怎么做？⽅法⼀是循环：>>> L = []

>>> for x in range(1, 11):

... L.append(x * x)... >>> L

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

但是循环太繁琐，⽽列表⽣成式则可以⽤⼀⾏语句代替循环⽣成上⾯的list：

>>> [x * x for x in range(1, 11)]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

这种写法就是Python特有的列表⽣成式。利⽤列表⽣成式，可以以⾮常简洁的代码⽣成 list。

写列表⽣成式时，把要⽣成的元素 x * x 放到前⾯，后⾯跟 for 循环，就可以把list创建出来，⼗分有⽤，多写⼏次，很快就可以熟悉这种语法。任务

请利⽤列表⽣成式⽣成列表 [1x2, 3x4, 5x6, 7x8, ..., 99x100]提⽰：range(1, 100, 2) 可以⽣成list [1, 3, 5, 7, 9,...]print [x*(x+1) for x in range(1,100,2)]

复杂表达式

使⽤for循环的迭代不仅可以迭代普通的list，还可以迭代dict。假设有如下的dict：

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }

完全可以通过⼀个复杂的列表⽣成式把它变成⼀个 HTML 表格：

tds = ['%s%s' % (name, score) for name, score in d.iteritems()]print '

print '

注：字符串可以通过 % 进⾏格式化，⽤指定的参数替代 %s。字符串的join()⽅法可以把⼀个 list 拼接成⼀个字符串。把打印出来的结果保存为⼀个html⽂件，就可以在浏览器中看到效果了：

任务

在⽣成的表格中，对于没有及格的同学，请把分数标记为红⾊。提⽰：红⾊可以⽤ 实现。

d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }#def generate_tr(name, score):

#return '%s%s' % (name, score)

tds = ['%s%s' % (name,((' ') if(score>59) else ('style = \"color:red\"')),score) for name, score in d.iteritems()]print '

print '

多层表达式

for循环可以嵌套，因此，在列表⽣成式中，也可以⽤多层 for 循环来⽣成列表。对于字符串 'ABC' 和 '123'，可以使⽤两层循环，⽣成全排列：>>> [m + n for m in 'ABC' for n in '123']

['A1', 'A2', 'A3', 'B1', 'B2', 'B3', 'C1', 'C2', 'C3']翻译成循环代码就像下⾯这样：

L = []

for m in 'ABC': for n in '123':

L.append(m + n)任务

利⽤ 3 层for循环的列表⽣成式，找出对称的 3 位数。例如，121 就是对称数，因为从右到左倒过来还是 121。

print [m*100+n*10+l for m in [1,2,3,4,5,6,7,8,9] for n in [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9] for l in [1,2,3,4,5,6,7,8,9] if(m==l)]