一篇文章掌握 Python 内置 zip() 的全部内容

简介: zip() 是 Python 中最好用的内置类型之一,它可以接收多个可迭代对象参数,再返回一个迭代器,可以把不同可迭代对象的元素组合起来。内容主要分三部分:• 用法部分:介绍它的基础用法、高级用法、骚操作用法• 进阶部分:介绍它的实现原理,关注几个实现的细节• 发散部分:聚焦它的不足,以及解决方法

zip() 是 Python 中最好用的内置类型之一,它可以接收多个可迭代对象参数,再返回一个迭代器,可以把不同可迭代对象的元素组合起来。

内容主要分三部分:

  • 用法部分:介绍它的基础用法、高级用法、骚操作用法
  • 进阶部分:介绍它的实现原理,关注几个实现的细节
  • 发散部分:聚焦它的不足,以及解决方法

1、zip() 的 n 种用法

基本用法:像拉链一样,将多个可迭代对象组合起来,然后可以用 for 循环依次取出,或者一次性将结果存入列表、元组或者字典之类的容器中。

244b7ae065d1eb64416770bf4cac64f.png

它的结果是一个迭代器,迭代器生成的元素是元组,第 i 个元组的元素分别来自可迭代对象参数的第 i 个元素,如上图所示。

另外,for 循环还可以把元组内的元素依次取出,这样会很方便:

0cc8da7dd4ba873c607d1ca2244c81d.png

它的参数并不要求是同一类的可迭代对象,因此可以有非常多的组合方式,例如:

7e86353daebbbb8e289b91690a84d2e.png

但是,如果把字典作为 zip() 的参数,会是什么结果呢?字典是 key-value 键值对形式,跟列表之类的单一元素结构不同。

实验一下,可以看出,zip() 默认只会遍历字典的 key 值:

143197978a839c85e19c7308ed3916e.png

如果想要取出字典的 value 值,或者取出 key-value 键值对,那么可以使用字典自带的遍历方法 values() 和 items():

5b804cf3648c55daa804545c721a013.png

使用 zip(),还可以比较方便地对二维列表实现行列转换:

a28820e734df6a297e202846416e2b0.png

上例中的星号(*)操作符可以解包(unpacking),即将 my_list 的元素(也是列表)解成多个参数给 zip(),从而将 3 个列表重新组合。

解包操作符对于 zip 对象同样适用,因为 zip() 本身是一次行列转换的操作,若将它解包后作为参数给 zip(),等于再做一次行列转换,也就是回到了原点(除了最后的结果是元组):

535842e5a7deab91b7352ebbc21e57d.png

最后再介绍一种用法:创建 n*n 的方阵,每行的数字相同。

e64d8dae06332e26af5cb4da1c9634e.png

2、zip() 的原理解析

官方文档中给出了 zip() 的 Python 伪代码(并非是 Python 解释器内置的实现,只为了展示基本的代码逻辑):

def zip(*iterables):
    # zip('ABCD', 'xy') --> Ax By
    sentinel = object()
    iterators = [iter(it) for it in iterables]
    while iterators:
        result = []
        for it in iterators:
            elem = next(it, sentinel)
            if elem is sentinel:
                return
            result.append(elem)
        yield tuple(result)
复制代码

在这段简短的代码中,可以分析出几点关键的信息:

  • zip 接收可变数量的可迭代对象参数,这些参数会经过 iter() 处理成迭代器。推论:若出现非可迭代对象,此处会报错
  • while 循环在判断列表是否为空,而列表中的元素是将参数转化而成的迭代器。推论:若入参存在有效的可迭代对象,则 while 循环始终为真;若没有入参,则什么都不做
  • next() 会依次读取迭代器中的下一个元素,它的第二个参数会作为迭代器耗尽时的返回值。推论:每一轮依次取出这些迭代器的一个元素,当某个迭代被耗尽时,则退出死循环,这就意味着未耗尽的迭代器会被直接舍弃

3、zip() 的问题与解决

zip() 最明显的问题是它会舍弃掉未耗尽的迭代器:

d93b2feb3906532a885f77bfc26c379.png

这是一种木桶效应,最终的结果由最短的木板来决定。

有一种解决思路是取长板,同时补足短板(用 None 值填充),这就是 itertools 中的 zip_longest 方法:

9f493a99ed9ca12e547fc9a072be466.png

它填充了冗余数据,同时最大限度地保证了原始数据的完整性。

但是,如果我们不希望有冗余数据,只希望得到按最长方式对齐的数据呢?

当出现迭代器长度不一致时,它既不向短板妥协,也不向长板妥协,而是抛出 ValueError。它认为入参值错误,也就是严格要求入参的数据完整性。


目录
相关文章
|
3月前
|
Python
揭秘Python编程核心:一篇文章带你深入掌握for循环与while循环的奥秘!
【8月更文挑战第21天】Python中的循环结构——for循环与while循环,是编程的基础。for循环擅长遍历序列或集合中的元素,如列表或字符串;而while循环则在未知循环次数时特别有用,基于某个条件持续执行。本文通过实例展示两种循环的应用场景,比如用for循环计算数字平方和用while循环计算阶乘。此外,还通过案例分析比较了两者在处理用户输入任务时的不同优势,强调了根据实际需求选择合适循环的重要性。
49 0
|
30天前
|
编解码 UED Python
Python批量修改指定目录下图片的大小名文章
Python批量修改指定目录下图片的大小名文章
15 1
|
2月前
|
存储 Go C语言
Python 的整数是怎么实现的?这篇文章告诉你答案
Python 的整数是怎么实现的?这篇文章告诉你答案
55 7
|
2月前
|
JSON API 数据库
从零到英雄?一篇文章带你搞定Python Web开发中的RESTful API实现!
在Python的Web开发领域中,RESTful API是核心技能之一。本教程将从零开始,通过实战案例教你如何使用Flask框架搭建RESTful API。首先确保已安装Python和Flask,接着通过创建一个简单的用户管理系统,逐步实现用户信息的增删改查(CRUD)操作。我们将定义路由并处理HTTP请求,最终构建出功能完整的Web服务。无论是初学者还是有经验的开发者,都能从中受益,迈出成为Web开发高手的重要一步。
57 4
|
30天前
|
存储 自然语言处理 数据库
Python字典操作实现文章敏感词检索
Python字典操作实现文章敏感词检索
|
1月前
|
人工智能 API iOS开发
ChatGPT编程Python小案例(拿来就用)—解压zip压缩文
ChatGPT编程Python小案例(拿来就用)—解压zip压缩文
|
1月前
|
存储 Java 开发者
用一篇文章告诉你如何篡改 Python 虚拟机
用一篇文章告诉你如何篡改 Python 虚拟机
11 0
|
2月前
|
Python
Python中的zip:高效处理并行迭代的利器
Python中的zip:高效处理并行迭代的利器
23 0
|
3月前
|
Python
Python函数式编程:你真的懂了吗?理解核心概念,实践高阶技巧,这篇文章带你一次搞定!
【8月更文挑战第6天】本文介绍了Python中的函数式编程,探讨了高阶函数、纯函数、匿名函数、不可变数据结构及递归等核心概念。通过具体示例展示了如何利用`map()`和`filter()`等内置函数处理数据,解释了纯函数的一致性和可预测性特点,并演示了使用`lambda`创建简短函数的方法。此外,文章还强调了使用不可变数据结构的重要性,并通过递归函数实例说明了递归的基本原理。掌握这些技巧有助于编写更清晰、模块化的代码。
32 3
|
4月前
|
JSON API 数据库
从零到英雄?一篇文章带你搞定Python Web开发中的RESTful API实现!
【7月更文挑战第24天】在Python的Web开发领域,掌握RESTful API至关重要。利用Flask框架,可迅速搭建API,进行用户管理的CRUD操作。需先安装Flask (`pip install Flask`),然后定义路由处理GET、POST、PUT、DELETE请求,实现用户数据的检索、创建、更新和删除。
58 5