在编程中，推导式(Comprehension)是一种高效创建数据结构的方式。

在 Python 中，主要有以下几种推导式：

• 列表推导式
• 集合推导式
• 字典推导式
• 生成器推导式

上面几种推导式还可以嵌套调用，用于产生更复杂的数据结构。

列表推导式

列表推导式用于生成一个列表，一般语法形式为：

[expression for item in iterable if condition]

示例如下：

# 生成包含偶数的列表
evens = [i for i in range(10) if i % 2 == 0]
print(evens)  # 输出: [0, 2, 4, 6, 8]

# 生成包含奇数的列表
odds = [i for i in range(10) if i % 2 == 1]
print(odds)  # 输出: [1, 3, 5, 7, 9]

集合推导式

集合推导式用于生成一个集合，一般语法形式为：

{expression for item in iterable if condition}

示例如下：

# 生成包含偶数的集合
evens = {i for i in range(10) if i % 2 == 0}
print(evens)  # 输出: {0, 2, 4, 6, 8}

# 生成包含奇数的集合
odds = {i for i in range(10) if i % 2 == 1}
print(odds)  # 输出: {1, 3, 5, 7, 9}

字典推导式

字典推导式用于生成一个字典，一般语法形式为：

{key_expression: value_expression for item in iterable if condition}

示例如下：

# 生成一个字典，值(value)为键(key)的平方
my_dict = {i: i**2 for i in range(3)}
print(my_dict)  # 输出: {0: 0, 1: 1, 2: 4}

生成器推导式

生成器推导式用于生成一个生成器对象，一般语法形式为：

(expression for item in iterable if condition)

生成器推导式的语法跟列表推导式类似，只不过把方括号换成圆括号而已。

示例如下：

# 生成一个包含偶数的生成器
evens = (i for i in range(10) if i % 2 == 0)
print(type(evens))  # 输出: 
print(next(evens))  # 输出: 0
print(next(evens))  # 输出: 2

嵌套推导式

推导式可以嵌套使用，用于生成更复杂的数据结构。

示例如下：

# 生成一个二维列表
matrix = [[i + j for j in range(3)] for i in range(2)]
print(matrix)  # 输出: [[0, 1, 2], [1, 2, 3]]

编码建议

建议一：推导式最好不要超过两个子表达式（两个if条件、两个for循环，一个if条件和一个for循环），子表达式过多会导致可读性变差，如果阅读他人的代码遇到复杂的推导式，可以考虑拆分一下来理解。

上述建议是一个推荐原则，具体实践应该由开发者自己把控。

示例如下：

matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

# 直接阅读可能不好理解
filtered_matrix = [[elem for elem in row if elem % 3 == 0] for row in matrix if sum(row) > 10]
print(filtered_matrix)  # 输出: [[6], [9]]

# 进行适当的拆分
filtered_matrix = []
for row in matrix:
    # 选择总和大于10的行
    if sum(row) > 10:
        # 保留行中能被3整除的元素
        filtered_matrix.append([elem for elem in row if elem % 3 == 0])
print(filtered_matrix)  # 输出: [[6], [9]]

建议二：如果推导式中有重复计算，可以考虑使用赋值表达式避免重复运算。

Python 中的赋值表达式（也称为“海象运算符”，:=）是在 Python 3.8 中引入的，主要作用是在表达式中同时进行赋值和返回值操作，从而简化代码并避免重复计算。

示例如下：

my_list = list(range(1, 6))
print(my_list)  # 输出: [1, 2, 3, 4, 5]

# 使用赋值表达式之前，计算i的三次方执行了两次。
# 输出: [27, 64, 125]
print([i ** 3 for i in my_list if i ** 3 > 10])

# 使用赋值表达式之后，计算i的三次方执行了一次。
# 输出: [27, 64, 125]
print([cube for i in my_list if (cube := i ** 3) > 10])