Python中zip()函數的解釋和可視化

  • 2020 年 2 月 12 日
  • 筆記

zip()的作用

先看一下語法：

zip(iter1 [,iter2 [...]]) —> zip object

Python的內置help()模組提供了一個簡短但又有些令人困惑的解釋：

返回一個元組迭代器，其中第i個元組包含每個參數序列或可迭代對象中的第i個元素。當最短的可迭代輸入耗盡時，迭代器將停止。使用單個可迭代參數，它將返回1元組的迭代器。沒有參數，它將返回一個空的迭代器。

與往常一樣，當您精通更一般的電腦科學和Python概念時，此模組非常有用。但是，對於初學者來說，這段話只會引發更多問題。讓我們嘗試通過示例，程式碼片段和可視化來解釋zip()功能：從許多迭代中獲取元素，然後…… 放在一起

我們可以通過幾個列表來演示zip()的功能：

uppercase = ['A', 'B', 'C']  lowercase = ['a', 'b', 'c']    for x, y in zip(uppercase, lowercase):      print(x, y)

輸出：

A a  B b  C c

但是，不限於兩個可迭代對象作為參數傳遞-我們可以添加任意多個：

uppercase = ['A', 'B', 'C']  lowercase = ['a', 'b', 'c']  numbers = [1, 2, 3]    for x, y, z in zip(uppercase, lowercase, numbers):      print(x, y, z)

這將輸出：

A a 1  B b 2  C c 3

讓我們直觀地看一下該zip()函數在Python中的工作方式：

zip()函數的另一個重要警告是如果各個迭代器的元素個數不一致，則返回列表長度與最短的對象相同：

uppercase = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E']  lowercase = ['a', 'b', 'c', 'd']  numbers = [1, 2, 3]    for x, y, z in zip(uppercase, lowercase, numbers):      print(x, y, z)

輸出：

A a 1  B b 2  C c 3

正如我們所看到的，即使列出了三個三元組，uppercase和lowercase列表具有5和4個元素。

要知道的重要一件事是zip()函數返回什麼。

儘管似乎在調用此函數時會得到一個列表，但實際上它返回一個稱為zip object的特殊數據類型，這意味著使用索引將無法瀏覽，下面我們學習如何將其轉換為其他數據類型（例如列表）。

在此之前，我們還應再來學習一下迭代（Iteration）、迭代器對象（iterable）、迭代器（iterator ）的概念：

  • Iteration是電腦科學的通用術語。它是指對一組元素執行一項操作，一次執行一個元素。一個很好的例子是循環 -它適用於每個單獨的項目，直到整個項目集運行完畢為止。
  • Iterable是可以遍歷的對象（譯者註：在Python中所有東西都是object, 比如說變數，容器，類），iterable是可以產生iterator的object。
  • iterator是表示數據流的對象，它一次返回一個元素的數據。它還會記住其在迭代過程中的位置。本質上，它控制應如何迭代可迭代對象。

將zip()對象轉換為列表（並使用索引）

zip()函數返回一個zip對象（類似於map()操作方式）。

zip對象提供了一些有趣的功能（迭代速度比list更快），但是我們經常需要將其轉換為list。為了做到這一點，我們需要調用list()函數：

b = ["red", "green", "blue"]  c = ["leopard", "cheetah", "jaguar"]    print(list(zip(b, c)))

輸出：

[('red', 'leopard'), ('green', 'cheetah'), ('blue', 'jaguar')]

list()函數將zip對象轉換為一個元組列表。我們可以使用索引瀏覽各個元組。出於可讀性考慮，我們首先將新列表分配給一個變數：

b = ["red", "green", "blue"]  c = ["leopard", "cheetah", "jaguar"]  new_list = list(zip(b, c))  print(new_list[0])  print(new_list[1])  print(new_list[2])

這將輸出：

('red', 'leopard')  ('green', 'cheetah')  ('blue', 'jaguar')

將zip()對象轉換成字典

另外，該dict()函數可用於將zip對象轉換為字典。需要注意的是，只能使用兩個zip()參數-前者產生key，後者產生value：

b = ["red", "green", "blue"]  f = ["strawberry", "kiwi", "blueberry"]    print(dict(zip(b, f)))

輸出：

{'red': 'strawberry', 'green': 'kiwi', 'blue': 'blueberry'}

解壓列表

在某些情況下，我們需要執行相反的操作——解壓迭代器。解壓操作涉及將壓縮後的元素恢復為其原始狀態。為此，我們添加*運算符到函數調用中。例：

a = [1, 2, 3]  b = [4, 5, 6]  zipped = zip(a, b)  list(zipped)    a2, b2 = zip(*zip(a, b))  print(a == list(a2) and b == list(b2))

輸出：

True

Zip與列表生成式（for循環潛在問題）

zip（）函數與Python中的for循環一起使用的可視化

在應用for循環後注意缺少的元素！

Python的另一個很棒的功能——列表推導式，可以與zip()函數結合使用。表面上看起來很簡單……

m = ["mind", "mouse", "mini"]  n = ["norm", "night", "necklace"]    [print(a, b) for a, b in zip(m, n)]

輸出：

mind norm  mouse night  mini necklace

看起來很簡單，似乎沒有任何錯誤，對嗎？是的

如果我們想a從列表生成式獲取參數並列印出來，我們得到a NameError的報錯提示，這是完全正常的，因為a在列表推導之外不是實數：

Traceback (most recent call last):    File "C:ProPytp-extmp1.py", line 5, in      print(a)  NameError: name 'a' is not defined

但是，如果我們決定使用for循環而不是列表生成式，然後列印a，我們會得到一些奇怪的結果。請記住，for循環輸出的結果與列表生成式的結果相同。

m = ["mind", "mouse", "mini"]  n = ["norm", "night", "necklace"]      for m, n in zip(m, n):      print(m, n)    print(m)

結果輸出是…

mind norm  mouse night  mini necklace  mini

等等，叛逆的mini在這裡幹什麼？事實證明，m先前引用的列表變數"mind", "mouse", "mini"被覆蓋了！因此，應該牢記列表生成式和for循環的運行方式完全不同。

結論

事實證明，zip()函數在 Python 中確實有一些竅門！?與往常一樣，鼓勵大家實際使用我們的程式碼示例，而不僅是閱讀本文。如果您與程式碼進行交互並對其進行調整，則肯定會遇到一些獨特的問題-解決它們將幫助大家更好地掌握知識。

原文：https://blog.soshace.com/python-zip-function-explained-and-visualized/ By Denis Kryukov

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