理解列表理解，以便在python中展平列表列表

Question

我發現這種理解非常適用於展平列表列表：

>>> list_of_lists = [(1,2,3),(2,3,4),(3,4,5)]
>>> [item for sublist in list_of_lists for item in sublist]
[1, 2, 3, 2, 3, 4, 3, 4, 5]

我比使用itertools.chain()更喜歡這個，但我無法理解它。 我試過用括號括起來的部分，看看我是否可以減少復雜性，但現在我只是更加困惑：

>>> [(item for sublist in list_of_lists) for item in sublist]
[<generator object <genexpr> at 0x7ff919fdfd20>, <generator object <genexpr> at 0x7ff919fdfd70>, <generator object <genexpr> at 0x7ff919fdfdc0>]

>>> [item for sublist in (list_of_lists for item in sublist)]
[5, 5, 5]

我覺得我很難理解，因為我不太明白發電機是如何工作的......我的意思是，我以為我做了，但現在我真的很懷疑。 就像我說的，我喜歡這個成語是多么緊湊，這正是我需要的，但我不願意使用我不理解的代碼。

誰能解釋一下究竟發生了什么？

Answer 1

列表理解

當我第一次開始列表理解時，我讀到的就像英語句子一樣，我能夠很容易地理解它們。 例如，

[item for sublist in list_of_lists for item in sublist]

可以像

for each sublist in list_of_lists and for each item in sublist add item

此外，過濾部分可以讀作

for each sublist in list_of_lists and for each item in sublist add item only if it is valid

而相應的理解將是

[item for sublist in list_of_lists for item in sublist if valid(item)]

發電機

它們就像地雷一樣，只有在用next協議調用時才會觸發。 它們類似於函數，但是直到引發異常或函數結束，它們才會耗盡，並且可以一次又一次地調用它們。 重要的是，它們保留了先前調用和當前調用之間的狀態。

生成器和函數之間的區別在於，生成器使用yield關鍵字將值返回給調用者。 在生成器表達式的情況下，它們類似於列表推導，第一個表達式是實際值“被屈服”。

有了這個基本的理解，如果我們看一下你在問題中的表達方式，

[(item for sublist in list_of_lists) for item in sublist]

您正在將列表理解與生成器表達式混合使用。 這將是這樣的

for each item in sublist add a generator expression which is defined as, for every sublist in list_of_lists yield item

這不是你心中的想法。 並且由於不迭代生成器表達式，因此生成器表達式對象將按原樣添加到列表中。 由於在沒有使用下一個協議調用的情況下不會對它們進行評估，因此它們不會產生任何錯誤（如果有的話，除非它們有語法錯誤）。 在這種情況下，它將產生運行時錯誤，因為尚未定義sublist 。

另外，在最后一種情況下，

[item for sublist in (list_of_lists for item in sublist)]

for each sublist in the generator expression, add item and the generator expression is defined as for each item in sublist yield list_of_lists.

for循環將迭代任何可迭代的下一個協議。 因此，發電機表達式進行評估， item將始終處於的迭代的最后一個元素sublist和您添加的列表。 這也會產生運行時錯誤，因為尚未定義子列表。

Answer 2

從左到右閱讀for循環，就好像它們是嵌套的一樣。 左邊的表達式是在最終列表中生成每個值的表達式：

for sublist in list_of_lists:
    for item in sublist:
        item  # added to the list

if測試過濾使用的元素，列表推導也支持; 這些也可以看作是嵌套語句，與for循環相同。

通過添加括號，您更改了表達式; 括號中的所有內容現在都是要添加的左側表達式：

for item in sublist:
    (item for sublist in list_of_lists)  # added to the list

像這樣的for循環是生成器表達式。 它的工作方式與列表理解完全相同，只是它不構建列表。 而是根據需要生成元素。 您可以向生成器表達式詢問下一個值，然后是下一個值，等等。

在這種情況下，必須有一個預先存在的sublist對象才能使其工作; 畢竟，外部循環不再是list_of_lists了。

您的最后一次嘗試轉換為：

for sublist in (list_of_lists for item in sublist):
    item  # aded to the list

這里list_of_lists是生成器表達式中的循環元素，循環遍歷for item in sublist 。 同樣， sublist必須已經存在才能使其工作。 然后循環將預先存在的item到最終列表輸出中。

在您的情況下，顯然sublist是一個包含3個項目的列表; 你的最終名單產生了3個元素。 item綁定為5 ，因此你的輸出中有3次5 。

Answer 3

列表理解的工作方式如下：

[<what i want> <for loops in the order you'd write them naturally>]

在這種情況下， <what I want>是每個sublist每個item 。 要獲取這些項目，只需循環顯示原始列表中的子列表，然后保存/生成子列表中的每個項目。 因此，列表推導中for循環的順序與您未使用列表推導時使用的順序相同。 唯一令人困惑的部分是<what I want>首先出現，而不是最后一個循環體內。