25.Python基础函数与推导式详解

[表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件]

# 创建一个包含1到10的平方的列表
平方列表 = [x**2 for x in range(1, 11)]
print(平方列表)  # 输出: [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

# 创建一个只包含偶数平方的列表
偶数平方列表 = [x**2 for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
print(偶数平方列表)  # 输出: [4, 16, 36, 64, 100]

# 使用传统循环创建平方列表
平方列表 = []
for x in range(1, 11):
    平方列表.append(x**2)
print(平方列表)  # 输出: [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

{键表达式: 值表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件}

# 创建一个数字及其平方的字典
平方字典 = {x: x**2 for x in range(1, 6)}
print(平方字典)  # 输出: {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

# 将列表中的元素作为键，其长度作为值
水果列表 = ['苹果', '香蕉', '橙子', '西瓜']
水果长度字典 = {水果: len(水果) for 水果 in 水果列表}
print(水果长度字典)  # 输出: {'苹果': 2, '香蕉': 2, '橙子': 2, '西瓜': 2}

{表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件}

# 创建一个包含1到10的平方的集合
平方集合 = {x**2 for x in range(1, 11)}
print(平方集合)  # 输出: {64, 1, 4, 36, 100, 9, 16, 49, 81, 25}（顺序可能不同）

# 提取字符串中的所有不同字符
字符集合 = {字符 for 字符 in "Hello, Python!"}
print(字符集合)  # 输出: {'!', ' ', 'e', 'y', 'l', 'n', 'o', 'P', ',', 'H', 't', 'h'}（顺序可能不同）

(表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件)

# 创建一个生成平方数的生成器
平方生成器 = (x**2 for x in range(1, 11))

# 使用生成器
for 平方 in 平方生成器:
    print(平方, end=' ')
# 输出: 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100

# 数据处理：提取文本中的所有数字
文本 = "今天是2023年12月25日，气温-5°C"
数字列表 = [int(字符) for 字符 in 文本 if 字符.isdigit()]
print(数字列表)  # 输出: [2, 0, 2, 3, 1, 2, 2, 5, 5]

# 文件处理：获取目录中所有的.py文件
import os
py文件 = [文件 for 文件 in os.listdir('./') if 文件.endswith('.py')]
print(py文件)  # 输出当前目录中所有的.py文件

zip(*iterables)

# 合并两个列表
姓名 = ['张三', '李四', '王五']
年龄 = [18, 20, 22]

# 使用zip合并
人员信息 = zip(姓名, 年龄)

# 转换为列表查看结果
print(list(人员信息))  # 输出: [('张三', 18), ('李四', 20), ('王五', 22)]

姓名 = ['张三', '李四', '王五']
年龄 = [18, 20, 22]
城市 = ['北京', '上海', '广州']

# 同时遍历三个列表
for 名字, 岁数, 所在城市 in zip(姓名, 年龄, 城市):
    print(f"{名字}今年{岁数}岁，住在{所在城市}。")

# 输出:
# 张三今年18岁，住在北京。
# 李四今年20岁，住在上海。
# 王五今年22岁，住在广州。

列表1 = [1, 2, 3, 4, 5]
列表2 = ['a', 'b', 'c']

结果 = list(zip(列表1, 列表2))
print(结果)  # 输出: [(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'c')]

键列表 = ['name', 'age', 'city']
值列表 = ['张三', 18, '北京']

# 使用zip和dict创建字典
人员字典 = dict(zip(键列表, 值列表))
print(人员字典)  # 输出: {'name': '张三', 'age': 18, 'city': '北京'}

# 打包数据
打包数据 = [('张三', 18), ('李四', 20), ('王五', 22)]

# 解压数据
姓名, 年龄 = zip(*打包数据)

print(姓名)  # 输出: ('张三', '李四', '王五')
print(年龄)  # 输出: (18, 20, 22)

reversed(sequence)

# 反转列表
数字列表 = [1, 2, 3, 4, 5]
反转迭代器 = reversed(数字列表)

# 转换为列表查看结果
print(list(反转迭代器))  # 输出: [5, 4, 3, 2, 1]

# 反转字符串
字符串 = "Python"
反转字符串 = ''.join(reversed(字符串))
print(反转字符串)  # 输出: "nohtyP"

# 反转元组
元组 = (10, 20, 30, 40, 50)
print(tuple(reversed(元组)))  # 输出: (50, 40, 30, 20, 10)

# 反转range
范围 = range(1, 6)
print(list(reversed(范围)))  # 输出: [5, 4, 3, 2, 1]

# 倒序遍历列表
水果列表 = ['苹果', '香蕉', '橙子', '西瓜']

print("倒序输出水果:")
for 水果 in reversed(水果列表):
    print(水果)

# 输出:
# 倒序输出水果:
# 西瓜
# 橙子
# 香蕉
# 苹果

# 使用reversed
列表1 = [1, 2, 3, 4, 5]
反转列表1 = list(reversed(列表1))
print(反转列表1)  # 输出: [5, 4, 3, 2, 1]

# 使用列表的reverse方法
列表2 = [1, 2, 3, 4, 5]
列表2.reverse()  # 直接修改原列表
print(列表2)  # 输出: [5, 4, 3, 2, 1]

# 使用切片
列表3 = [1, 2, 3, 4, 5]
反转列表3 = 列表3[::-1]  # 创建新列表
print(反转列表3)  # 输出: [5, 4, 3, 2, 1]

sorted(iterable, key=None, reverse=False)

# 对列表排序
数字列表 = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]
排序后 = sorted(数字列表)
print(排序后)  # 输出: [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]

# 原列表不变
print(数字列表)  # 输出: [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]

# 降序排列
降序排列 = sorted(数字列表, reverse=True)
print(降序排列)  # 输出: [9, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 1]

# 按字符串长度排序
水果列表 = ['苹果', '香蕉', '猕猴桃', '葡萄', '西瓜']
按长度排序 = sorted(水果列表, key=len)
print(按长度排序)  # 输出: ['苹果', '香蕉', '葡萄', '西瓜', '猕猴桃']

# 忽略大小写排序
英文列表 = ['apple', 'Banana', 'cherry', 'Date']
忽略大小写排序 = sorted(英文列表, key=str.lower)
print(忽略大小写排序)  # 输出: ['apple', 'Banana', 'cherry', 'Date']

# 按键排序
成绩字典 = {'张三': 85, '李四': 92, '王五': 78, '赵六': 96}
按键排序 = sorted(成绩字典.items())
print(按键排序)  # 输出: [('张三', 85), ('李四', 92), ('王五', 78), ('赵六', 96)]

# 按值排序
按成绩排序 = sorted(成绩字典.items(), key=lambda x: x[1])
print(按成绩排序)  # 输出: [('王五', 78), ('张三', 85), ('李四', 92), ('赵六', 96)]

# 按成绩降序排序
按成绩降序 = sorted(成绩字典.items(), key=lambda x: x[1], reverse=True)
print(按成绩降序)  # 输出: [('赵六', 96), ('李四', 92), ('张三', 85), ('王五', 78)]

# 定义一个学生类
class 学生:
    def __init__(self, 姓名, 年龄, 成绩):
        self.姓名 = 姓名
        self.年龄 = 年龄
        self.成绩 = 成绩
    
    def __repr__(self):
        return f"学生(姓名='{self.姓名}', 年龄={self.年龄}, 成绩={self.成绩})"

# 创建学生列表
学生列表 = [
    学生('张三', 18, 85),
    学生('李四', 20, 92),
    学生('王五', 19, 78),
    学生('赵六', 18, 96)
]

# 按年龄排序
按年龄排序 = sorted(学生列表, key=lambda 学生: 学生.年龄)
for 学生对象 in 按年龄排序:
    print(学生对象)

# 按成绩降序排序
按成绩排序 = sorted(学生列表, key=lambda 学生: 学生.成绩, reverse=True)
for 学生对象 in 按成绩排序:
    print(学生对象)

# 先按年龄排序，年龄相同再按成绩降序排序
多级排序 = sorted(学生列表, key=lambda 学生: (学生.年龄, -学生.成绩))
for 学生对象 in 多级排序:
    print(学生对象)