文章详情

短信预约-IT技能 免费直播动态提醒

请输入下面的图形验证码

提交验证

短信预约提醒成功

python中列表推导式与生成器表达式对比详解

2023-01-07 12:00

关注

概述

Python中的列表推倒式(List Comprehension) 和 生成器表达式(Generator Expression)是两种很相似的表达式,但含义却不大不同,这里做一个对比。

列表推导式

列表推导式是比较常用的技术,能将本来需要for loop 和 if else 语句的情况简化成一条指令,最终得到一个列表对象:

even = [e for e in range(10) if e % 2 == 0]

具体细节不过多展开,相信很多使用Python的人都已经足够了解这种语法了。

需要注意的一点是,列表推导式不是惰性计算 ( Lazy Loading) 的,因此所有的列表成员都在声明完语句后立即计算 (Eager Loading),因此在数组成员很多的情况下,速度会很慢,例如下面的在IPython环境里面的三个列表推导式的耗时统计:

In [1]: %timeit even = [e for e in range(100000) if e % 2 == 0]
5.5 ms ± 24.8 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)

In [2]: %timeit even = [e for e in range(1000000) if e % 2 == 0]
58.9 ms ± 440 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10 loops each)

In [3]: %timeit even = [e for e in range(100000000) if e % 2 == 0]
5.65 s ± 26.5 ms per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1 loop each)

可以看到随着元素个数的增加,列表推导式执行的时间也相应变长,占用的内存也会变大。

有一种情况是,我们定义了很多很多的数组元素,但是最后并不是所有的元素都能用到,例如经过几条命令,最后可能只有列表里面的前10个元素会用到,或者只有符合某些条件的元素会用到,这样的话,Eager模式就白白花费了时间,白白花费了内存来创建很多用不到的元素,这显然有很大的改进空间。

生成器表达式

生成器能表达式解决上面的问题,它的元素迭代是惰性的,因此只有需要的时候才生产出来,避免了额外的内存开销和时间开销: 生成器表达式不管元素数目多大,创建时都是常数时间,因为它并没有立即创建元素。

那么生成器表达式的语法是怎么样的呢,很简单,只需要把列表推导式中的方括号改为圆括号:

even_gen = (e for e in range(10) if e % 2 == 0)

注意它的类型是生成器类型:

type(even_gen)
# generator

创建生成器表达式的耗时统计:

In [1]: %timeit even_gen = (e for e in range(100000) if e % 2 == 0)
376 ns ± 2.61 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1,000,000 loops each)

In [2]: %timeit even_gen = (e for e in range(10000000) if e % 2 == 0)
382 ns ± 1.63 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1,000,000 loops each)

In [3]: %timeit even_gen = (e for e in range(1000000000) if e % 2 == 0)
384 ns ± 2.85 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1,000,000 loops each)

可以看到随着元素的增加,创建时间基本不变,而且比列表推导式的耗时要低不少。

使用场景选择

那么是不是就是说使用中可以用生成器表达式替代列表推导式了呢,也不尽然,因为列表推导式得到的是一个列表,很多便捷操作(如slice等)可以作用到上面,而生成器表达式则不行:

In [17]: even = [e for e in range(10) if e % 2 == 0]

In [18]: even[:3]
Out[18]: [0, 2, 4]

In [19]: even_gen = (e for e in range(10) if e % 2 == 0)

In [20]: even_gen[:3]
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
Input In [20], in <cell line: 1>()
----> 1 even_gen[:3]

TypeError: 'generator' object is not subscriptable

而且两者有一个致命的区别:生成器表达式只能迭代一次,而列表推导式可以使用很多次,举例如下:

In [22]: even_gen = (e for e in range(10) if e % 2 == 0)

In [23]: for e in even_gen:
    ...:     print(e)
    ...:
0
2
4
6
8

In [24]: for e in even_gen:
    ...:     print(e)
    ...:

可以看到生成器表达式在第二次迭代的时候,里面已经没有元素了!即第一次迭代已经全部生成出来了,而列表推导式是每次迭代都是有相同的内容:

In [25]: even = [e for e in range(10) if e % 2 == 0]

In [26]: for e in even:
    ...:     print(e)
    ...:
0
2
4
6
8

In [27]: for e in even:
    ...:     print(e)
    ...:
0
2
4
6
8

因此总结来说,使用建议如下:

参考

总结

到此这篇关于python中列表推导式与生成器表达式对比的文章就介绍到这了,更多相关python 列表推导式和生成器表达式对比内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网!

阅读原文内容投诉

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

软考中级精品资料免费领

  • 历年真题答案解析
  • 备考技巧名师总结
  • 高频考点精准押题
  • 2024年上半年信息系统项目管理师第二批次真题及答案解析(完整版)

    难度     813人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月26日信息系统项目管理师第2批次考情分析

    难度     354人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月25日信息系统项目管理师第1批次考情分析

    难度     318人已做
    查看
  • 2024年上半年软考高项第一、二批次真题考点汇总(完整版)

    难度     435人已做
    查看
  • 2024年上半年系统架构设计师考试综合知识真题

    难度     224人已做
    查看

相关文章

发现更多好内容

猜你喜欢

AI推送时光机
位置:首页-资讯-后端开发
咦!没有更多了?去看看其它编程学习网 内容吧
首页课程
资料下载
问答资讯