专栏首页机器学习与统计学Python中zip()函数的解释和可视化

Python中zip()函数的解释和可视化

zip()的作用

先看一下语法:

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

Python的内置help()模块提供了一个简短但又有些令人困惑的解释:

返回一个元组迭代器,其中第i个元组包含每个参数序列或可迭代对象中的第i个元素。当最短的可迭代输入耗尽时,迭代器将停止。使用单个可迭代参数,它将返回1元组的迭代器。没有参数,它将返回一个空的迭代器。

与往常一样,当您精通更一般的计算机科学和Python概念时,此模块非常有用。但是,对于初学者来说,这段话只会引发更多问题。让我们尝试通过示例,代码片段和可视化来解释zip()功能:从许多迭代中获取元素,然后…… 放在一起

我们可以通过几个列表来演示zip()的功能:

uppercase = ['A', 'B', 'C']
lowercase = ['a', 'b', 'c']

for x, y in zip(uppercase, lowercase):
    print(x, y)

输出:

A a
B b
C c

但是,不限于两个可迭代对象作为参数传递-我们可以添加任意多个:

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)

这将输出:

A a 1
B b 2
C c 3

让我们直观地看一下该zip()函数在Python中的工作方式:

zip()函数的另一个重要警告是如果各个迭代器的元素个数不一致,则返回列表长度与最短的对象相同:

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)

输出:

A a 1
B b 2
C c 3

正如我们所看到的,即使列出了三个三元组,uppercase和lowercase列表具有5和4个元素。

要知道的重要一件事是zip()函数返回什么。

尽管似乎在调用此函数时会得到一个列表,但实际上它返回一个称为zip object的特殊数据类型,这意味着使用索引将无法浏览,下面我们学习如何将其转换为其他数据类型(例如列表)。

在此之前,我们还应再来学习一下迭代(Iteration)、迭代器对象(iterable)、迭代器(iterator )的概念:

  • Iteration是计算机科学的通用术语。它是指对一组元素执行一项操作,一次执行一个元素。一个很好的例子是循环 -它适用于每个单独的项目,直到整个项目集运行完毕为止。
  • Iterable是可以遍历的对象(译者注:在Python中所有东西都是object, 比如说变量,容器,类),iterable是可以产生iterator的object。
  • iterator是表示数据流的对象,它一次返回一个元素的数据。它还会记住其在迭代过程中的位置。本质上,它控制应如何迭代可迭代对象

将zip()对象转换为列表(并使用索引)

zip()函数返回一个zip对象(类似于map()操作方式)。

zip对象提供了一些有趣的功能(迭代速度比list更快),但是我们经常需要将其转换为list。为了做到这一点,我们需要调用list()函数:

b = ["red", "green", "blue"]
c = ["leopard", "cheetah", "jaguar"]

print(list(zip(b, c)))

输出:

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

list()函数将zip对象转换为一个元组列表。我们可以使用索引浏览各个元组。出于可读性考虑,我们首先将新列表分配给一个变量:

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])

这将输出:

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

将zip()对象转换成字典

另外,该dict()函数可用于将zip对象转换为字典。需要注意的是,只能使用两个zip()参数-前者产生key,后者产生value:

b = ["red", "green", "blue"]
f = ["strawberry", "kiwi", "blueberry"]

print(dict(zip(b, f)))

输出:

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

解压列表

在某些情况下,我们需要执行相反的操作——解压迭代器。解压操作涉及将压缩后的元素恢复为其原始状态。为此,我们添加*运算符到函数调用中。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))

输出:

True

Zip与列表生成式(for循环潜在问题)

zip()函数与Python中的for循环一起使用的可视化

在应用for循环后注意缺少的元素!

Python的另一个很棒的功能——列表推导式,可以与zip()函数结合使用。表面上看起来很简单……

m = ["mind", "mouse", "mini"]
n = ["norm", "night", "necklace"]

[print(a, b) for a, b in zip(m, n)]

输出:

mind norm
mouse night
mini necklace

看起来很简单,似乎没有任何错误,对吗?是的

如果我们想a从列表生成式获取参数并打印出来,我们得到a NameError的报错提示,这是完全正常的,因为a在列表推导之外不是实数:

Traceback (most recent call last):
  File "C:\Pro\Py\tp-ex\tmp1.py", line 5, in 
    print(a)
NameError: name 'a' is not defined

但是,如果我们决定使用for循环而不是列表生成式,然后打印a,我们会得到一些奇怪的结果。请记住,for循环输出的结果与列表生成式的结果相同。

m = ["mind", "mouse", "mini"]
n = ["norm", "night", "necklace"]


for m, n in zip(m, n):
    print(m, n)

print(m)

结果输出是…

mind norm
mouse night
mini necklace
mini

等等,叛逆的mini在这里干什么?事实证明,m先前引用的列表变量"mind", "mouse", "mini"被覆盖了!因此,应该牢记列表生成式和for循环的运行方式完全不同。

结论

事实证明,zip()函数在 Python 中确实有一些窍门!?与往常一样,鼓励大家实际使用我们的代码示例,而不仅是阅读本文。如果您与代码进行交互并对其进行调整,则肯定会遇到一些独特的问题-解决它们将帮助大家更好地掌握知识。

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

本文分享自微信公众号 - 机器学习与统计学(tjxj666),作者:爱学习的胡同学

原文出处及转载信息见文内详细说明,如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

原始发表时间:2020-01-04

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