1. 什么是嵌套的序列
在Python中,我们使用序列(Sequence)来表示一组有序的数据。序列可以是列表(list)、元组(tuple)或者其他类型,如字符串(string)。在实际应用中,我们经常会遇到多维的数据结构,也就是嵌套的序列,比如列表的列表、元组的列表等等。
嵌套的序列可以看作是一个树形结构,每个节点都是一个序列或者其他类型的数据。例如下面这个嵌套的列表:
nested_list = [
[1, 2, 3],
[4, 5, 6],
[7, 8, 9]
]
可以看作是由一个根节点和三个子节点组成的一棵树。根节点是nested_list,它的三个子节点分别是[1, 2, 3]、[4, 5, 6]和[7, 8, 9]。
2. 如何展开嵌套的序列
2.1 方法一:使用循环
展开嵌套的序列,就是要把每个节点中的元素都取出来,组成一个一维的序列。可以使用递归或者循环来实现。
循环的实现方式比较简单,就是遍历每个节点,并且把节点中的元素依次添加到一个新的列表中。如果节点中的元素还是一个序列,那么再次遍历这个序列。
下面是一个使用循环的实现方法:
def flatten(nested):
flatten_list = []
for item in nested:
if isinstance(item, (list, tuple)):
flatten_list += flatten(item)
else:
flatten_list.append(item)
return flatten_list
这个函数的输入是一个嵌套的序列,输出是一个一维的序列。它首先创建一个空列表flatten_list,然后遍历输入的序列nested。对于每个节点,如果它是一个序列,就递归调用flatten函数,把返回的结果添加到flatten_list中;如果它不是一个序列,就直接将它添加到flatten_list中。最终返回flatten_list。
我们来看一下这个函数的具体实现:
nested_list = [
[1, 2, 3],
[4, 5, 6],
[7, [8, 9]]
]
flatten_list = flatten(nested_list)
print(flatten_list)
输出结果为:
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
可以看到,函数成功地把嵌套的序列展开成了一个一维的列表。
2.2 方法二:使用yield生成器
除了循环,我们还可以使用生成器来展开嵌套的序列。生成器是一种可以自动生成值的迭代器,可以有效地节省内存和处理时间。
下面是一个使用yield生成器的实现方法:
def flatten(nested):
for item in nested:
if isinstance(item, (list, tuple)):
yield from flatten(item)
else:
yield item
这个函数的实现方式和使用循环的方式类似,唯一的区别在于使用了yield关键字来生成值。yield语句会把当前的状态保存下来,并且生成一个值,之后可以通过调用生成器的__next__()方法来恢复状态,并且返回下一个值。
我们来看一下使用yield的实现方法的具体实现:
nested_list = [
[1, 2, 3],
[4, 5, 6],
[7, [8, 9]]
]
flatten_list = list(flatten(nested_list))
print(flatten_list)
输出结果和之前的结果相同:
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
可以看到,这个方法也成功地把嵌套的序列展开成了一个一维的列表。
3. 总结
本文介绍了如何展开嵌套的序列。展开嵌套的序列意味着把所有的元素都取出来,并且组成一个一维的序列。我们介绍了两种实现方法,一种是使用循环,另一种是使用yield生成器。循环的实现比较简单,但是可能会占用大量的内存。使用生成器的方式可以有效地节省内存和处理时间。