合并Python列表的魔幻12法
我喜歡12這個(gè)數(shù)字,因?yàn)橛刑嗟氖虑榕c12有關(guān)。一年有12個(gè)月;古代用12個(gè)時(shí)辰(地支)表示一天的時(shí)間。用一紀(jì)表示12年;希臘有12主神;黃道有12宮;撒迦利亞.西琴先生的《地球編年史》中描述的第12個(gè)天體(尼比魯);另外,朋友、愛(ài)人、戀人、家人的筆畫(huà)都是12。所以12注定是一個(gè)令人難忘的數(shù)字,現(xiàn)在我再為12加一種難忘的解釋:用12種方法合并Python列表。
其實(shí)Python語(yǔ)言合并兩個(gè)或多個(gè)列表的方法非常簡(jiǎn)單,直接使用加號(hào)(+)即可。不過(guò)在很多場(chǎng)景下,并不太適合使用"+"。列表中的值由于某些原因是分散開(kāi)的,或需要去重,或者正處于迭代中,所以本文將為讀者展示如果用多達(dá)12種方法合并兩個(gè)或多個(gè)列表。
方法1:宇宙第一加號(hào)大法這是最簡(jiǎn)單的合并Python列表的方法,代碼如下:
- list1 = [1, 2, 3]
- list2 = [4, 5, 6]
- result = list1 + list2
- # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
- print(result)
這個(gè)方法不用多解釋,直接加就完了,既然加兩個(gè)列表可以,加10000個(gè)列表當(dāng)然也可以,或者放到循環(huán)里不斷累加。
方法2:自動(dòng)拆箱和裝箱的星號(hào)大法
從Python 3.5開(kāi)始,星號(hào)(*)就有了特殊的用途,將一個(gè)列表拆開(kāi),或?qū)⒍鄠€(gè)值組裝成元組。如果將星號(hào)用作列表元素,并且這個(gè)列表元素也是一個(gè)列表的話,那么就會(huì)直接將列表中的值作為元素插入上一級(jí)的列表中,代碼如下:
- list1 = [1, 2, 3]
- list2 = [4, 5, 6]
- result = list1 + list2
- # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
- print(result)
PS:雙星(**)可以拆裝字典,如果將單星和雙星作為函數(shù)的參數(shù),那么就是裝箱,可以將離散的值組裝成元組(單星)和字典(雙星),代碼如下:
- import itertools
- list1 = [1, 2, 3]
- list2 = [4, 5, 6]
- # 直接合并
- # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
- result = [item for item in itertools.chain(list1, list2)]
- print(result)
- # 合并兩個(gè)列表的同時(shí),每一個(gè)列表元素的值加1
- # [2, 3, 4, 5, 6, 7]
- result = [item + 1 for item in itertools.chain(list1, list2)]
- print(result)
方法3:可控合并,舍“迭代”其誰(shuí)
前面兩種合并列表的方式固然比較簡(jiǎn)單,但問(wèn)題是,只能做到簡(jiǎn)單的合并,如果要做更復(fù)雜的合并(如在合并的過(guò)程中加工特定的列表元素)就無(wú)法做到了。所以在這種情況下可以使用迭代的方式單獨(dú)處理每一個(gè)列表元素,我稱這種合并方式為可控合并,代碼如下:
- import itertools
- list1 = [1, 2, 3]
- list2 = [4, 5, 6]
- # 直接合并
- # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
- result = [item for item in itertools.chain(list1, list2)]
- print(result)
- # 合并兩個(gè)列表的同時(shí),每一個(gè)列表元素的值加1
- # [2, 3, 4, 5, 6, 7]
- result = [item + 1 for item in itertools.chain(list1, list2)]
- print(result)
方法4:強(qiáng)行轉(zhuǎn)換的用處
通過(guò)chain類,可以將兩個(gè)或多個(gè)列表變成一個(gè)chain對(duì)象,然后再將chain對(duì)象轉(zhuǎn)換為list對(duì)象,代碼如下:
- from itertools import chain
- list1 = [1, 2, 3]
- list2 = [4, 5, 6]
- result = list(chain(list1, list2))
- # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
- print(result)
chain類構(gòu)造方法的原型如下:
- def __init__(self, *iterables)
顯而易見(jiàn),構(gòu)造方法的iterables參數(shù)使用了單星(*),所以可以接收任意多個(gè)列表參數(shù),例如,chain(list1, list2, list3,list4,list5)是合法的,因此,本方法可以合并任意多個(gè)列表。
方法5:我不需要重復(fù)的值
有一種特殊的合并列表方式,就是去重,也就是說(shuō),如果合并的兩個(gè)或多個(gè)列表中有重復(fù)的值,那么只保留一個(gè)相同的值即可。其實(shí)就是將合并后的結(jié)果變成集合,因此,可以用集合來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,代碼如下:
- list1 = [1, 2, 3]
- list2 = [4, 3, 6]
- result = list(set(list1 + list2))
- # [1, 2, 3, 4, 6]
- print(result)
這種合并列表的方式盡管使用了加號(hào)(+),但還使用set,所以應(yīng)該屬于一種新的合并方式,因?yàn)檫@種合并方式滿足了特殊的需求:去重。
方法6:生成器大法
前面的幾種方式都是使用了Python中的現(xiàn)成機(jī)制,現(xiàn)在來(lái)點(diǎn)復(fù)雜的:自定義轉(zhuǎn)換函數(shù)。
這種合并列表的方式涉及到如下幾種技術(shù):
1. 自定義Python函數(shù)
2. 單星(*)作為函數(shù)參數(shù)
3. Python生成器(Generator)
4. 類型轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)
代碼如下:
- list1 = [1, 2, 3]
- list2 = [4, 5, 6]
- list3 = [7, 8, 9]
- list4 = [10, 11, 12]
- list5 = ["hello", 20.1, True]
- # 合并函數(shù),也是一個(gè)生成器
- def merge(*iters):
- for it in iters:
- yield from it
- result = list(merge(list1, list2, 'abcd', [20, 21, 22],list3,list4,list5))
- # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 'a', 'b', 'c', 'd', 20, 21, 22, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 'hello', 20.1, True]
- print(result)
這段代碼的merge是一個(gè)生成器形式的合并函數(shù),而且使用了單星(*)作為參數(shù)類型,所以可以傳入任意多個(gè)列表。本例合并了7個(gè)列表。其中'abcd'是一個(gè)字符串形式的列表,每一個(gè)列表元素是單個(gè)字符。
方法7:又看到for in表達(dá)式了
Python簡(jiǎn)直將for做到了極致,提供了for in表達(dá)式。要注意,這是表達(dá)式,不是語(yǔ)句。所以可以用在其他表達(dá)式中,例如,用for in表達(dá)式生成一個(gè)列表,代碼如下:
- list1 = [1, 2, 3]
- list2 = [4, 5, 6]
- # 如果是字母,會(huì)輸出對(duì)應(yīng)的ASCII
- result = [ord(item) if str(item).isalpha() else item for item in (list1 + list2 + list('abcd') + [20, 21, 22])]
- # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 97, 98, 99, 100, 20, 21, 22]
- print(result)
這種方式適合于復(fù)制一個(gè)新的列表,而且可以在合并的過(guò)程中修改特定的列表值。
方法8:自身也可以被修改
在合并列表時(shí),如果希望一個(gè)列表本身被修改,那么可以用這種方法。例如,合并A和B兩個(gè)列表后,A本身變成了最終的修改結(jié)果,也就是說(shuō),將B追加到A的后面。實(shí)現(xiàn)代碼如下:
- list1 = [1, 2, 3]
- list2 = [4, 5, 6]
- result = []
- result.extend(list1)
- result.extend(list2)
- # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
- print(result)
- # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
- list1.extend(list2)
- print(list1)
如果希望不修改參與合并的列表,那么可以定義一個(gè)空的列表。
方法9:Python函數(shù)庫(kù)是個(gè)好東西,到處都是寶藏
Python有一個(gè)非常龐大的函數(shù)庫(kù),其中不乏用于合并列表的函數(shù),其中operator模塊中的add函數(shù)就是其中之一,其實(shí)add內(nèi)部使用了加號(hào)(+)合并列表,不過(guò)這也應(yīng)該算是一種方法,因?yàn)橐院骯dd函數(shù)可能會(huì)使用其他的方式合并列表。代碼如下:
- import operator
- list1 = [1, 2, 3]
- list2 = [4, 5, 6]
- result = operator.add(list1, list2)
- # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
- print(result)
方法10:遠(yuǎn)在天邊,近在眼前
前面介紹了一堆用于合并列表的API,其實(shí)列表類(list)本身就有一個(gè)__add__方法,用于合并兩個(gè)列表,代碼如下:
- list1 = [1,2,3]
- list2 = [4,5,6]
- result = list.__add__(list1, list2)
- # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
- print(result)
方法11:來(lái)個(gè)最傳統(tǒng)的方式介紹了這么多合并列表的方式,其實(shí)最傳統(tǒng)的還是一個(gè)元素一個(gè)元素添加,也就是列表的append方法。那么可能很多同學(xué)要問(wèn),有這么多好的方式,為啥要一個(gè)元素一個(gè)元素添加呢?豈不是影響效率?其實(shí)這也要看情況。例如,在一些場(chǎng)景,列表的值已經(jīng)被拆開(kāi)了(為了處理其他的業(yè)務(wù)),那么就順道使用append方法挨個(gè)添加了,反正已經(jīng)被拆開(kāi)了,不加白不加。
實(shí)現(xiàn)代碼如下:
- list1 = [1,2,3]
- list2 = [4,5,6]
- result = []
- for elem in list1:
- result.append(elem)
- for elem in list2:
- result.append(elem)
- # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
- print(result)
方法12:合并方式不夠,外援來(lái)湊
其實(shí)Python中合并列表的方式也就這么多,好像只有11種,前面都說(shuō)了,有12種,為了湊夠12種,這里請(qǐng)了一個(gè)外援,這就是NumPy,這個(gè)庫(kù)主要用于科學(xué)計(jì)算,對(duì)數(shù)據(jù)的處理比較強(qiáng)大,用NumPy合并Python列表的代碼如下:
- import numpy
- list1 = [1,2,3]
- list2 = [4,5,6]
- result = numpy.concatenate([list1,list2]).tolist()
- print(result)
由于numpy.concatenate函數(shù)返回了numpy.ndarray類型,所以要得到Python列表對(duì)象,還需要使用tolist方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。NumPy是第三方庫(kù),所以需要使用下面的命令進(jìn)行安裝。
- pip install numpy