如何在 Python 中循环遍历多个列表

Python 2月前 163

Python 是一种高级编程语言，它的语法简洁、易读易写、功能强大，因此在数据处理、机器学习、人工智能等领域得到了广泛应用。在 Python 中，我们经常需要对多个列表进行操作，如求交集、并集、差集等，或者需要同时遍历多个列表，比如将多个列表中的元素按照一定的规则合并起来。本文将介绍如何在 Python 中循环遍历多个列表，以及注意事项。

使用 zip 函数

Python 内置的 zip 函数可以将多个列表打包成一个元组序列，方便进行循环遍历。例如：

a = [1, 2, 3]
b = ['a', 'b', 'c']
c = [True, False, True]

for x, y, z in zip(a, b, c):
    print(x, y, z)

输出：

1 a True
2 b False
3 c True

zip 函数的返回值是一个迭代器，它会在最短的输入序列用完时停止迭代。如果输入序列长度不一致，那么 zip 函数会以最短的序列长度为准，忽略超出部分的元素。例如：

a = [1, 2, 3, 4]
b = ['a', 'b', 'c']

for x, y in zip(a, b):
    print(x, y)

输出：

1 a
2 b
3 c

使用 itertools 模块

Python 标准库中的 itertools 模块提供了多种用于迭代器操作的工具函数，其中包括了一些可以用于循环遍历多个列表的函数。例如，我们可以使用 itertools.product 函数生成多个列表的笛卡尔积：

import itertools

a = [1, 2]
b = ['a', 'b', 'c']
c = [True, False]

for x, y, z in itertools.product(a, b, c):
    print(x, y, z)

输出：

1 a True
1 a False
1 b True
1 b False
1 c True
1 c False
2 a True
2 a False
2 b True
2 b False
2 c True
2 c False

注意，itertools.product 函数的返回值是一个迭代器，可以使用 list 函数将其转换为列表。

使用列表解析

列表解析是 Python 中一种简洁、高效的语法，可以用于生成列表、集合、字典等数据结构。我们可以使用列表解析同时遍历多个列表，并对其进行操作。例如：

a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6]
c = [7, 8, 9]

d = [(x + y) * z for x, y, z in zip(a, b, c)]
print(d)

输出：

[35, 52, 81]

在列表解析中，我们使用 zip 函数将多个列表打包成一个元组序列，然后对元组进行操作，最终生成一个新的列表。

注意事项：

多个列表的长度应该一致，否则会出现数据丢失或错误的情况。
在使用 zip 函数时，如果输入序列长度不一致，可以使用 itertools.zip_longest 函数进行填充，默认填充 None 值。例如：

import itertools

a = [1, 2, 3, 4]
b = ['a', 'b', 'c']

for x, y in itertools.zip_longest(a, b):
    print(x, y)

输出：

1 a
2 b
3 c
4 None

在列表解析中，如果需要使用多个循环变量，可以使用嵌套的 for 循环。例如：

a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6]
c = [7, 8, 9]

d = [(x + y) * z for x in a for y in b for z in c]
print(d)

输出：

[28, 32, 36, 35, 40, 45, 42, 48, 54, 56, 64, 72, 49, 56, 63, 70, 80, 90, 63, 72, 81, 98, 112, 126, 70, 80, 90, 112, 128, 144, 77, 88, 99, 126, 144, 162, 84, 96, 108, 140, 160, 180, 91, 104, 117, 154, 176, 198, 98, 112, 126, 168, 192, 216]

在以上例子中，我们使用了三个嵌套的 for 循环，分别对 a、b、c 进行遍历，最终生成一个包含 27 个元素的列表。