python zip函数详解

Python 中的 zip() 函数是一个高效且简洁的工具，用于将多个可迭代对象（如列表、元组等）的元素按位置配对，生成一个元组迭代器。以下是详细解析：

核心功能

将多个可迭代对象的元素按顺序组合成元组，返回一个迭代器。例如：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = ["a", "b", "c"]
zipped = zip(list1, list2)
print(list(zipped))  # 输出：[(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'c')]

关键特性

1. 按需生成：

   • zip() 返回迭代器，不会一次性生成所有组合，适合处理大数据。

2. 最短优先原则：

   • 输出长度由最短的输入可迭代对象决定：

   a = [1, 2, 3]
   b = ["a", "b"]
   print(list(zip(a, b)))  # 输出：[(1, 'a'), (2, 'b')]
   

3. 支持任意数量输入：

   names = ["Alice", "Bob", "Charlie"]
   ages = [25, 30, 35]
   cities = ["New York", "London", "Paris"]
   for name, age, city in zip(names, ages, cities):
       print(f"{name} is {age} and lives in {city}")
   

常见用法

1. 遍历多个序列

keys = ["name", "age", "city"]
values = ["Alice", 30, "New York"]
for k, v in zip(keys, values):
    print(f"{k}: {v}")
# 输出：
# name: Alice
# age: 30
# city: New York

2. 转置矩阵（行列互换）

matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
transposed = list(zip(*matrix))
print(transposed)  # 输出：[(1, 4, 7), (2, 5, 8), (3, 6, 9)]

3. 解压序列

pairs = [(1, "a"), (2, "b"), (3, "c")]
numbers, letters = zip(*pairs)
print(numbers)  # 输出：(1, 2, 3)
print(letters)  # 输出：('a', 'b', 'c')

4. 与字典结合

keys = ["a", "b", "c"]
values = [1, 2, 3]
d = dict(zip(keys, values))
print(d)  # 输出：{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

注意事项

1. 类型一致性：

   • 输入可以是列表、元组、字符串等可迭代对象，但元素类型无需一致。

2. 迭代器特性：

   • zip() 对象只能遍历一次，重复使用需重新生成。

3. Python 3 vs Python 2：

   • Python 3 中 zip() 返回迭代器，Python 2 返回列表。

替代方案

• 若需列表而非迭代器，用 list(zip(...))。
• 若需处理不等长序列，可用 itertools.zip_longest：

  from itertools import zip_longest
  a = [1, 2, 3]
  b = ["a", "b"]
  print(list(zip_longest(a, b, fillvalue="None")))
  # 输出：[(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'None')]
  

通过 zip()，Python 提供了一种简洁高效的方式处理多序列的并行操作，是数据处理和函数式编程中的常用工具。