Python 的序列（sequence）通常指一個(gè)可迭代的容器则北，容器中可以存放任意類型的元素。其中列表（list）是使用的最多的容器痕慢。本文講解了列表推導(dǎo)式尚揣、切片命名、列表元素排序掖举、列表元素分組的使用方法快骗。學(xué)習(xí)了 Python 基本的列表操作后，學(xué)習(xí)這些進(jìn)階的操作，讓我們寫出的代碼更加優(yōu)雅簡(jiǎn)潔和 pythonic 方篮。

列表推導(dǎo)式

當(dāng)我們想要根據(jù)某些規(guī)則來構(gòu)造一個(gè)列表時(shí)名秀，首先想到的應(yīng)該是列表推導(dǎo)式。列表推導(dǎo)式簡(jiǎn)化了循環(huán)操作藕溅，例如我們想要從一個(gè)原始文件名列表中獲取全部 .py 文件匕得，在沒有列表推導(dǎo)式的情況下，我們通常會(huì)這樣做：

file_list = ['foo.py', 'bar.txt', 'spam.py', 'animal.png', 'test.py']
py_list = []

for file in file_list:
    if file.endswith('.py'):
        py_list.append(file)
        
print(py_list)
# output
['foo.py', 'spam.py', 'test.py']

而如果使用列表推導(dǎo)式則可簡(jiǎn)化為：

py_list = [f for f in file_list if f.endswith('.py')]
print(py_list)

# output
['foo.py', 'spam.py', 'test.py']

列表推導(dǎo)式的介紹網(wǎng)上資源很多巾表，不再贅述汁掠。這里只強(qiáng)調(diào)，當(dāng)你需要根據(jù)某個(gè)規(guī)則來構(gòu)造一個(gè)列表時(shí)集币，首先應(yīng)該想一想考阱，能否使用簡(jiǎn)潔的列表推導(dǎo)式來實(shí)現(xiàn)該需求，否則再回到常規(guī)的方式鞠苟。

為切片命名

Python 的列表切片使用起來非常方便乞榨，但有時(shí)也會(huì)影響代碼可讀性。例如有一個(gè)字符串：

record = '..........19.6..........100..........'

19.6 為產(chǎn)品價(jià)格当娱，100 為產(chǎn)品數(shù)量姜凄，那么計(jì)算總價(jià)格為:

total_price = float(record[10:14])*int(record[24:27])

但是如果這樣寫，可能過一段時(shí)間我們?cè)賮碜x代碼時(shí)已經(jīng)忘記了 record[10:14] 趾访、record[24:27] 切出來的究竟是什么？為了解決上述問題董虱，可以給切片命個(gè)名來增強(qiáng)可讀性扼鞋。

record = '..........19.6..........100..........'
price = slice(10, 14)
count = slice(24, 27)
total_price = float(record[price])*int(record[count])

slice 接收的參數(shù)格式為 slice(stop)、slice(start, stop[, step])愤诱。如果只接收了一個(gè)參數(shù)云头，則等價(jià)于切片語(yǔ)法 [:stop] ，如果接收兩個(gè)參數(shù)淫半，則等價(jià)于切片語(yǔ)法 [start:stop] 溃槐，如果接收三個(gè)參數(shù)，則等價(jià)于切片語(yǔ)法 [start:stop:step] 科吭。

排序

排序相關(guān)的任務(wù)通常由內(nèi)置函數(shù) sorted 完成昏滴。需要排序的元素一般存放在一個(gè)列表容器中，列表可以存放任意類型的元素对人，而 sorted 函數(shù)的 key 關(guān)鍵字使得我們能夠輕松地指定元素排序的關(guān)鍵字谣殊，讓排序變得異常簡(jiǎn)單。下面將給出幾個(gè)常見的排序例子以說明 key 關(guān)鍵字的使用方法牺弄。注意 Python3 和 Python2 的排序方法不能通用姻几，下面的例子只適用于 Python3 ，Python2 的排序方法未包含在本文中。

情況一

列表中的元素已經(jīng)是可比較元素蛇捌，直接將列表傳入 sorted 函數(shù)即可返回一個(gè)已排序列表抚恒。默認(rèn)為升序排列，降序排列可以指定 reverse 參數(shù)络拌，例如：

>>> l = [3,5,4,1,8]
>>> sorted(l)
[1, 3, 4, 5, 8]

>>> sorted(l, reverse=True)
[8, 5, 4, 3, 1]
>>> 

情況二

需要排序的元素是一個(gè)元組或者字典俭驮，希望根據(jù)我指定的關(guān)鍵字來排序，例如有如下兩個(gè)列表：

l_v1 = [('b',2),('a',1),('c',3),('d',4)]
l_v2 = [
    {'fname': 'Brian', 'lname': 'Jones', 'uid': 1003},
    {'fname': 'David', 'lname': 'Beazley', 'uid': 1002},
    {'fname': 'John', 'lname': 'Cleese', 'uid': 1001},
    {'fname': 'Big', 'lname': 'Jones', 'uid': 1004}
]

l_v1 是一個(gè)元組列表盒音， l_v2 是一個(gè)字典列表表鳍。對(duì) l_v1 我們希望根據(jù)元組中第二個(gè)元素來排序，對(duì) l_v2 我們希望根據(jù)字典的關(guān)鍵字 uid 進(jìn)行排序祥诽。

sorted 函數(shù)接收一個(gè)關(guān)鍵字參數(shù) key 譬圣，該參數(shù)指定一個(gè)可調(diào)用函數(shù)，函數(shù)返回一個(gè)值（只要是可比較的）雄坪，那么 sorted 函數(shù)將根據(jù)返回的關(guān)鍵字對(duì)列表中的元素進(jìn)行排序厘熟。例如對(duì)上面的例子：

>>> l_v1 = [('b',2),('a',1),('c',3),('d',4)]
>>> sorted(l_v1, key=lambda x: x[1])
[('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)]

>>> l_v2 = [
    {'fname': 'Brian', 'lname': 'Jones', 'uid': 1003},
    {'fname': 'David', 'lname': 'Beazley', 'uid': 1002},
    {'fname': 'John', 'lname': 'Cleese', 'uid': 1001},
    {'fname': 'Big', 'lname': 'Jones', 'uid': 1004}
]
>>> sorted(l_v2, key=lambda x: x['uid'])
[{'lname': 'Cleese', 'uid': 1001, 'fname': 'John'}, {'lname': 'Beazley', 'uid': 1002, 'fname': 'David'}, {'lname': 'Jones', 'uid': 1003, 'fname': 'Brian'}, {'lname': 'Jones', 'uid': 1004, 'fname': 'Big'}]

這里 lambda 函數(shù)是一個(gè)常用的技巧。lambda 關(guān)鍵字后邊的 x 是該函數(shù)接收的參數(shù)维哈，冒號(hào)后邊的表達(dá)式是該函數(shù)的返回值绳姨。對(duì) l_v1 來說，傳遞給參數(shù) x 的就是每一個(gè)元組阔挠，其返回元組的第二個(gè)元素用于排序飘庄；對(duì) l_v2 來說，傳遞給參數(shù) x 的就是列表中的每一個(gè)字典元素购撼，其返回字典中 uid 對(duì)應(yīng)的值用于排序跪削。

除了使用匿名函數(shù) lambda 這種通用的方法外，Python 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) operator 為我們提供了一個(gè) itemgetter 函數(shù)替代我們寫的 lambda 函數(shù)迂求，且其性能會(huì)比使用 lambda 函數(shù)略有提升碾盐。

>>> from operator import itemgetter
>>> l_v1 = [('b',2),('a',1),('c',3),('d',4)]
>>> sorted(l_v1, key=itemgetter(1))
[('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)]

>>> l_v2 = [
    {'fname': 'Brian', 'lname': 'Jones', 'uid': 1003},
    {'fname': 'David', 'lname': 'Beazley', 'uid': 1002},
    {'fname': 'John', 'lname': 'Cleese', 'uid': 1001},
    {'fname': 'Big', 'lname': 'Jones', 'uid': 1004}
]
>>> sorted(l_v2, key=itemgetter('uid'))
[
    {'lname': 'Cleese', 'uid': 1001, 'fname': 'John'}, 
    {'lname': 'Beazley', 'uid': 1002, 'fname': 'David'}, 
    {'lname': 'Jones', 'uid': 1003, 'fname': 'Brian'}, 
    {'lname': 'Jones', 'uid': 1004, 'fname': 'Big'}
]

以上例子均是返回一個(gè)單一的值用于排序關(guān)鍵字，前面說過揩局，關(guān)鍵字 key 接收的函數(shù)可以返回任意的可比較對(duì)象毫玖。例如在 python 中，元組是可以比較的凌盯。對(duì)元組的比較規(guī)則為首先比較元組中第一個(gè)位置上的元素付枫，如果相等，在比較第二個(gè)位置上的元素十气，依次類推励背。回到 l_v2 的例子砸西，假設(shè)現(xiàn)在需求變了叶眉，我們首先對(duì) lname 對(duì)應(yīng)的值排序址儒，如果 lname 對(duì)應(yīng)的值相等，那么再根據(jù) fname 確定其順序衅疙。

>>> l_v2 = [
    {'fname': 'Brian', 'lname': 'Jones', 'uid': 1003},
    {'fname': 'David', 'lname': 'Beazley', 'uid': 1002},
    {'fname': 'John', 'lname': 'Cleese', 'uid': 1001},
    {'fname': 'Big', 'lname': 'Jones', 'uid': 1004}
]
>>> sorted(l_v2, key=lambda x: (x['lname'], x['fname']))
[
    {'lname': 'Beazley', 'uid': 1002, 'fname': 'David'}, 
    {'lname': 'Cleese', 'uid': 1001, 'fname': 'John'}, 
    {'lname': 'Jones', 'uid': 1004, 'fname': 'Big'}, 
    {'lname': 'Jones', 'uid': 1003, 'fname': 'Brian'}
]

這個(gè)例子中莲趣，lambda 函數(shù)返回的不再是一個(gè)標(biāo)量值，而是一個(gè)元組 (x['lname'], x['fname']) 饱溢，根據(jù)元組的比較規(guī)則喧伞，首先根據(jù)元組的第一個(gè)位置上的元素 x['lname'] 的大小排序，由于列表中有兩個(gè)字典其 lname 對(duì)應(yīng)的值都為 Jones绩郎，因此再根據(jù)元組第二個(gè)位置的元素 x['fname'] 的值排序潘鲫，由于 Big 比 Brian 要小（按字母順序依次比較）肋杖，所以 Big 排在了前面溉仑。

同樣使用 itemgetter 函數(shù)也是可以的，且性能會(huì)略有提升状植。此外我覺得 itemgetter 比 lambda 更加簡(jiǎn)潔和可讀一點(diǎn)浊竟。

>>> l_v2 = [
    {'fname': 'Brian', 'lname': 'Jones', 'uid': 1003},
    {'fname': 'David', 'lname': 'Beazley', 'uid': 1002},
    {'fname': 'John', 'lname': 'Cleese', 'uid': 1001},
    {'fname': 'Big', 'lname': 'Jones', 'uid': 1004}
]
>>> sorted(l_v2, key=itemgetter('lname', 'fname'))
[
    {'lname': 'Beazley', 'uid': 1002, 'fname': 'David'}, 
    {'lname': 'Cleese', 'uid': 1001, 'fname': 'John'}, 
    {'lname': 'Jones', 'uid': 1004, 'fname': 'Big'}, 
    {'lname': 'Jones', 'uid': 1003, 'fname': 'Brian'}
]

情況三

需要排序的元素是一個(gè) Python 對(duì)象，我們希望根據(jù)其某個(gè)屬性值來排序津畸。例如一個(gè)存放 User 對(duì)象的列表如下振定，根據(jù)其 name 屬性排序：

class User:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        
    def __str__(self):
        return 'User: %s' % self.name
    
    __repr__ = __str__ # 為了能夠讓 User 在解釋器中顯示為 'User: name' 的格式
    
user_list = [User('John'), User('David'), User('Big'), User('Alen')]

方法與前面的一樣，定義一個(gè)函數(shù)返回 User 的 name 屬性的值肉拓，把該函數(shù)傳給 sorted 的 key 參數(shù)后频。

>>> user_list = [User('John'), User('David'), User('Big'), User('Alen')]
>>> sorted(user_list, key=lambda x: x.name)
>>> sorted(user_list, key=lambda x: x.name)
[User: Alen, User: Big, User: David, User: John]

但是，itemgetter 方法不再起作用暖途，取而代之的是 attrgetter 方法徘郭。

>>> sorted(user_list, key=attrgetter('name'))
[User: Alen, User: Big, User: David, User: John]

attrgetter 與 itemgetter 用法完全一致，只是 itemgetter 用于獲取某個(gè)位置索引或者字典關(guān)鍵字的取值丧肴，而 attrgetter 用于獲取對(duì)象的屬性值。

PS：sorted 返回的是原始列表的一個(gè)已排序的副本胧后，而原始列表的順序并沒有任何變化芋浮。如果你只想就地排序（即排序原始列表本身），則直接調(diào)用 list 的 sort 方法即可：list.sort()壳快。其用法與 sorted 函數(shù)一樣纸巷，只是該函數(shù)沒有返回值，調(diào)用后原始列表已變?yōu)橐粋€(gè)已排序列表眶痰。

對(duì)序列中的元素進(jìn)行分組

和排序類似瘤旨，現(xiàn)想根據(jù)列表中元素的某個(gè)關(guān)鍵字分組，使關(guān)鍵字相同的元素分到同一組竖伯，并可以對(duì)分好的組進(jìn)行進(jìn)一步處理存哲。例如有如下的一個(gè)列表：

rows = [
    {'address': '5412 N CLARK', 'date': '07/01/2012'},
    {'address': '5148 N CLARK', 'date': '07/04/2012'},
    {'address': '5800 E 58TH', 'date': '07/02/2012'},
    {'address': '2122 N CLARK', 'date': '07/03/2012'},
    {'address': '5645 N RAVENSWOOD', 'date': '07/02/2012'},
    {'address': '1060 W ADDISON', 'date': '07/02/2012'},
    {'address': '4801 N BROADWAY', 'date': '07/01/2012'},
    {'address': '1039 W GRANVILLE', 'date': '07/04/2012'},
]

列表的元素為字典因宇，現(xiàn)想根據(jù)字典的 date 分組，使日期（ date ）相同的元素分到一個(gè)組祟偷。Python 的 itertools 模塊中的 groupby 函數(shù)可以很好地解決該問題察滑。為了使用 groupby 函數(shù)，首先需要對(duì)列表排序：

>>> from operator import itemgetter
>>> sorted_rows = sorted(rows, key=itemgetter('date'))

groupby 也和 sorted 一樣有一個(gè) key 關(guān)鍵字參數(shù)修肠，其接收一個(gè)可調(diào)用函數(shù)贺辰，該函數(shù)返回的值被用做分組的關(guān)鍵字，其用法和 sorted 的 key 關(guān)鍵字參數(shù)一樣 嵌施。

>>> for date, items in groupby(sorted_rows, key=itemgetter('date')):
    print(date)
    for i in items:
        print(' ', i)
    
07/01/2012
  {'address': '5412 N CLARK', 'date': '07/01/2012'}
  {'address': '4801 N BROADWAY', 'date': '07/01/2012'}
07/02/2012
  {'address': '5800 E 58TH', 'date': '07/02/2012'}
  {'address': '5645 N RAVENSWOOD', 'date': '07/02/2012'}
  {'address': '1060 W ADDISON', 'date': '07/02/2012'}
07/03/2012
  {'address': '2122 N CLARK', 'date': '07/03/2012'}
07/04/2012
  {'address': '5148 N CLARK', 'date': '07/04/2012'}
  {'address': '1039 W GRANVILLE', 'date': '07/04/2012'}

可以看到 groupby 返回的值分別是用于分組的關(guān)鍵字對(duì)應(yīng)的值和該組的全部成員饲化。groupby 實(shí)際返回一個(gè)生成器，通過迭代即可分別對(duì)各組進(jìn)行處理吗伤。值得注意的一點(diǎn)是吃靠，分組前對(duì)列表排序這一步必不可少，否則對(duì)于非緊鄰的元素即使其值相同也會(huì)被分在不同組牲芋。