在Python中使用列表生成式的教程

列表生成式即List Comprehensions，是Python内置的非常简单却强大的可以用来创建list的生成式。

举个例子，要生成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]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]

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。

for循环后面还可以加上if判断，这样我们就可以筛选出仅偶数的平方：

    >>> [x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
    [4, 16, 36, 64, 100]

还可以使用两层循环，可以生成全排列：

    >>> [m + n for m in 'ABC' for n in 'XYZ']
    ['AX', 'AY', 'AZ', 'BX', 'BY', 'BZ', 'CX', 'CY', 'CZ']

三层和三层以上的循环就很少用到了。

运用列表生成式，可以写出非常简洁的代码。例如，列出当前目录下的所有文件和目录名，可以通过一行代码实现：

    >>> import os # 导入os模块，模块的概念后面讲到
    >>> [d for d in os.listdir('.')] # os.listdir可以列出文件和目录
    ['.emacs.d', '.ssh', '.Trash', 'Adlm', 'Applications', 'Desktop', 'Documents', 'Downloads', 'Library', 'Movies', 'Music', 'Pictures', 'Public', 'VirtualBox VMs', 'Workspace', 'XCode']

for循环其实可以同时使用两个甚至多个变量，比如dict的iteritems()可以同时迭代key和value：

    >>> d = {'x': 'A', 'y': 'B', 'z': 'C' }
    >>> for k, v in d.iteritems():
    ...   print k, '=', v
    ... 
    y = B
    x = A
    z = C

因此，列表生成式也可以使用两个变量来生成list：

    >>> d = {'x': 'A', 'y': 'B', 'z': 'C' }
    >>> [k + '=' + v for k, v in d.iteritems()]
    ['y=B', 'x=A', 'z=C']

最后把一个list中所有的字符串变成小写：

    >>> L = ['Hello', 'World', 'IBM', 'Apple']
    >>> [s.lower() for s in L]
    ['hello', 'world', 'ibm', 'apple']

小结

运用列表生成式，可以快速生成list，可以通过一个list推导出另一个list，而代码却十分简洁。

思考：如果list中既包含字符串，又包含整数，由于非字符串类型没有lower()方法，所以列表生成式会报错：

    >>> L = ['Hello', 'World', 18, 'Apple', None]
    >>> [s.lower() for s in L]
    Traceback (most recent call last):
     File "<stdin>", line 1, in <module>
    AttributeError: 'int' object has no attribute 'lower'

使用内建的isinstance函数可以判断一个变量是不是字符串：

    >>> x = 'abc'
    >>> y = 123
    >>> isinstance(x, str)
    True
    >>> isinstance(y, str)
    False

请修改列表生成式，通过添加if语句保证列表生成式能正确地执行。