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Python Comprehension: 迴圈與 lambda 的結合

Comprehension 可簡單的想成是 迴圈與 lambda 的結合，
也可想成是 Java 中的 streaming。
基本上便是將一個集合的資料依序執行指定的動作，
然後再回傳一個有序或無序的資料集。

  • Python 中其他相似功能
    • filter function
    • map function
    • zip function
    • reduce function

Comprehension 語法​

result = [ expression for x in collection if condition]

List/Set Comprehension​

  • 下面 Comprehension 範例有交雜著 tuple 解包。
  • couples 本身是無序的 set，所以即使以 list 接收結果，每次跑狀況都會不相同。

couples = {("Totem","Winnie"), ("Robert","May"), ("Tony","Jina")}

ret = [ f'{boy} and {girl}' for boy, girl in couples ]

for couple in ret:
    print(couple)
    
# Robert and May
# Totem and Winnie
# Tony and Jina

Dict Comprehension​

  • Dict Comprehension 基本上是將 dict 先轉換成其他 list 再來做 Comprehension 操作。
  • 例如轉成 \<class 'dict_items'> 後再來處理。 
dicts = {'A': 'a', 'B': 'b', 'C': 'c', 'D': 'd'}

ret = [f'{k}:{v}' for k, v in dicts.items()]
for d in ret:
    print(d)

# A a
# B b
# C c
# D d

Generator Comprehension​

  • 這邊的名稱命名不是很一致， Generator Comprehension 指的是使用 Comprehension 的句型來建立 Generator。
  • 註:

Generator 範例: basic

nums = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

def filterEven(numbers: list):
    for num in numbers:
        if num % 2 == 0:
            yield num

evens = filterEven(nums)

print(next(evens)) # 2
print(next(evens)) # 4
print(next(evens)) # 6

Generator Comprehension 範例

  • 這個範例完全等同於 basic generator 範例，但你看不到 yield 關鍵字
# 小括號 comprehension 會建立 generator
evens_generator = (num for num in nums if num % 2 == 0)

print(next(evens_generator)) # 2
print(next(evens_generator)) # 4
print(next(evens_generator)) # 6

Nested Comprehension​

Nested Comprehension 指的是，槽狀 Comprehension，

結構A: 多重迴圈
寫在越後方的 comprehension 就是越內層的迴圈。

結構B: Comprehension 串接
也可以把他想成是 Java 的 Streaming，
把集合的資料連續做多次處理，
把資料串接在另一個 Comprehension 的 in clause 中。

_Nested Comprehension: 多重迴圈範例

  • 多維矩陣走訪範例，寫在越後方的 comprehension 就是越內層的迴圈。
table = [
    [10, 20, 30],
    [11, 21, 31],
    [12, 22, 32],
]

unpack = [
    cell 
    for row in table
    for cell in row
]

print(unpack)
# [10, 20, 30, 11, 21, 31, 12, 22, 32]

  • 多重迴圈範例
# 45乘法表
for i in range(4):
    for j in range(5):
        print(f'{i} x {j} = '+ str(i * j))

table = [f'{i} x {j} = ' + str(i * j)
         for i in range(4) # 先走訪4
         for j in range(5) # 先走訪5 (共 4*5 個結果)
         ]

for t in table:
    print(t)

_Nested Comprehension: Java Streaming 範例

  • Comprehension 串接成 Java Streaming
    • 將前一輪的結果放到次一階段的 in clause 中
    • condition 可用來做 filtering
    • expression 可用來做 java stream 的 map 動作 
class Person:
    def __init__(self, name: str, gender: str, waistline: int):
        if not isinstance(name, str):
            raise TypeError('name should be str')
        self.name = name
        self.gender = gender
        self.waistline = waistline


ps = [
    Person('Tom', 'Male', 91),
    Person('Michael', 'Male', 89),
    Person('Bob', 'Male', 100),
    Person('Mary', 'Female', 81),
    Person('Winnie', 'Female', 79),
]

# 查出腰圍大於 90 的男性
found = [target.name for target in [man for man in ps if man.gender == 'Male'] if target.waistline > 90]
# Tom, Bob