在嵌套列表理解中仅使用一个列表中的项目一次答案

【问题标题】：Only using items from one list once in nested list comprehension在嵌套列表理解中仅使用一个列表中的项目一次
【发布时间】：2016-03-03 12:07:34
【问题描述】：

我正在尝试使用列表推导生成一个新列表，该列表由从 list1 中提取的一个字母直接后跟（在冒号之后）后跟 list2 中以该特定字母开头的单词。我设法使用嵌套的 for 循环对其进行编码，如下所示：

list1=["A","B"]
list2=["Apple","Banana","Balloon","Boxer","Crayons","Elephant"]

newlist=[]
for i in list1:
    newlist.append(i+":")
    for j in list2:
        if j[0]==i:
            newlist[-1]+=j+","

产生预期结果：['A:Apple,', 'B:Banana,Balloon,Boxer,']

尝试使用列表推导同样的方法，我想出了以下内容：

list1=["A","B"]
list2=["Apple","Banana","Balloon","Boxer","Crayons","Elephant"]

newlist=[i+":"+j+"," for i in list1 for j in list2 if i==j[0]]

导致：['A:Apple,', 'B:Banana,', 'B:Balloon,', 'B:Boxer,']

每次找到具有该首字母的单词时，都会在newlist 中创建一个新项目，而我的意图是每个字母都有一个项目。

有没有办法编辑列表理解代码以获得与使用嵌套 for 循环相同的结果？

【问题讨论】：

标签： python list for-loop nested list-comprehension

【解决方案1】：

list1=["A","B"]
list2=["Apple","Banana","Balloon","Boxer","Crayons","Elephant"]

res = [l1 + ':' + ','.join(l2 for l2 in list2 if l2.startswith(l1)) for l1 in list1]
print(res)

# ['A:Apple', 'B:Banana,Balloon,Boxer']

但它似乎读起来很复杂，所以我建议使用嵌套循环。您可以创建生成器以提高可读性（如果您认为此版本更具可读性）：

def f(list1, list2):
    for l1 in list1:
        val = ','.join(l2 for l2 in list2 if l2.startswith(l1))
        yield l1 + ':' + val

print(list(f(list1, list2)))

# ['A:Apple', 'B:Banana,Balloon,Boxer']

【讨论】：

生成器并没有提高效率；它在执行方面会稍微慢，而且因为你在生成器上调用list()，你会撤销任何可能存在的内存效率。
此外，您的版本仍然存在 O(NM) 指数复杂度。你的版本有 26 个字母和 1000 个单词，需要 26000 步，我的需要 2026 步。
“生成器不会让这个变得更有效率”，以防他需要准备好的列表 - 是的。万一他会遍历值-不。但效率不是重点：我认为这个解决方案比其他解决方案更具可读性。
@germn，在生成器上使用 join 意味着无论如何都会创建一个列表，因此没有优势
@germn: str.join() 在这里是个例外，使用列表推导比生成器表达式更快：list comprehension without [ ], Python

【解决方案2】：

您需要做的就是删除第二个for 循环并将其替换为','.join(matching_words) 调用，您现在在字符串连接中使用j：

newlist = ['{}:{}'.format(l, ','.join([w for w in list2 if w[0] == l])) for l in list1]

这不是很有效；您为每个字母循环 all list2 中的单词。为了有效地做到这一点，您最好将列表预处理成字典：

list2_map = {}
for word in list2:
    list2_map.setdefault(word[0], []).append(word)

newlist = ['{}:{}'.format(l, ','.join(list2_map.get(l, []))) for l in list1]

第一个循环构建一个字典，将首字母映射到单词列表，这样您就可以直接使用这些列表，而不是使用嵌套列表推导式。

演示：

>>> list1 = ['A', 'B']
>>> list2 = ['Apple', 'Banana', 'Balloon', 'Boxer', 'Crayons', 'Elephant']
>>> list2_map = {}
>>> for word in list2:
...     list2_map.setdefault(word[0], []).append(word)
...
>>> ['{}:{}'.format(l, ','.join(list2_map.get(l, []))) for l in list1]
['A:Apple', 'B:Banana,Balloon,Boxer']

上述算法循环两次遍历所有list2，一次遍历list1，使其成为O(N) 线性算法（向list2 添加一个单词或向list1 添加一个字母会增加时间量恒定）。您的版本会为 list1 中的每个字母循环一次 list2，使其成为 O(NM) 算法，从而导致每次添加字母或单词所需的时间呈指数增长。

要将其转换为数字，如果您扩展 list1 以涵盖所有 26 个 ASCII 大写字母并扩展 list2 以包含 1000 个单词，您的方法（扫描所有 list2 以查找具有给定字母的单词）将使26000步。我的版本，包括预建地图，只需要 2026 步。 list2 包含 100 万字，您的版本必须执行 2600 万步，我的 200 万和 26 步。

【讨论】：