在 Python 中将列表的列表连接为列表

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Dhruvdeep Singh Saini 2023年1月30日
Python Python List
  1. 为什么我们需要将列表的列表连接为列表
  2. 使用 for 循环将列表加入列表
  3. 使用列表推导将列表加入列表
  4. Python 中使用递归将列表的列表连接为列表
  5. 使用内置 Python 函数将列表的列表连接为列表
  6. 使用 Functools 将列表的列表连接为列表
  7. 使用 Chain() 方法将列表的列表连接为列表
  8. 使用 Numpy 模块将列表的列表连接为列表
在 Python 中将列表的列表连接为列表

本文提供了在 Python 中将列表加入列表的各种方法。在我们了解如何将列表列表加入 Python 中的列表之前，让我们了解要求以及此加入过程称为什么。

为什么我们需要将列表的列表连接为列表

列表列表是一种二维格式，也称为嵌套列表，包含多个子列表。列表是 Python 中最灵活的数据结构之一，因此将列表列表加入单个一维列表可能是有益的。

在这里，我们将这个列表列表转换为一个单一结构，其中新列表将包含列表列表中每个子列表中包含的元素。在 Python 语言中，这个过程也称为展平。

包含所有元素的一维列表是一种更好的方法，因为：

  1. 它使代码清晰易读，以获得更好的文档，因为从单一结构比二维结构更容易阅读。
  2. 一维列表在数据科学应用程序中很有帮助，因为你可以快速读取、过滤或删除列表中的项目。
  3. 当你希望基于集合论过滤数据时，列表也是首选。

使用 for 循环将列表加入列表

将列表列表转换为一维列表的最简单方法是实现嵌套 for 循环，其中包含不同元素的 if 条件。你可以通过以下方式做到这一点：

Listoflists = [[100, 90, 80], [70, 60], [50, 40, 30, 20, 10]]  # List of Lists

mylist = []  # new list

for a in range(len(Listoflists)):  # List of lists level
    for b in range(len(Listoflists[a])):  # Sublist Level
        mylist.append(Listoflists[a][b])  # Add element to mylist

print("List of Lists:", Listoflists)
print("1-D List:", mylist)

输出：

List of Lists: [[100, 90, 80], [70, 60], [50, 40, 30, 20, 10]]
1-D List: [100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10]

在上面的代码片段中，我们使用了嵌套的 for 循环。第一个循环选择主列表中的每个元素并检查它是否是列表类型。

如果子元素是一个列表，它会启动另一个 for 循环来迭代这个子列表并将其值添加到新列表中。否则，它会附加在该位置找到的单个元素。

使用嵌套的 for 循环适用于规则和不规则的列表列表，但这是一种蛮力方法。

使用列表推导将列表加入列表

将嵌套列表转换为单个列表的另一种方法是使用列表推导。列表推导式提供了易于理解的单行干净代码，可以使用其他结构（如字符串、数组、嵌套列表等）创建全新的列表。

让我们看看如何使用列表推导来解决我们的问题：

listoflists = [["Sahildeep", "Dhruvdeep"], [14.12, 8.6, 14.01], [100, 100]]

# mylist defined using list comprehension
mylist = [item for sublist in listoflists for item in sublist]

print("List of Lists", listoflists)
print("1-D list", mylist)

输出：

List of Lists [['Sahildeep', 'Dhruvdeep'], [14.12, 8.6, 14.01], [100, 100]]
1-D list ['Sahildeep', 'Dhruvdeep', 14.12, 8.6, 14.01, 100, 100]

在上面的代码片段中，我们指定创建一个新列表，其中包含原始列表列表中每个子列表的每个项目提供的元素。你还可以将包含各种数据类型元素的子列表组合到一维列表中。

Python 中使用递归将列表的列表连接为列表

递归提供了另一种在 python 中展平列表列表的方法。让我们看看如何实现递归以从列表列表创建单个列表：

def to1list(listoflists):

    if len(listoflists) == 0:
        return listoflists

    if isinstance(listoflists[0], list):
        return to1list(listoflists[0]) + to1list(listoflists[1:])

    return listoflists[:1] + to1list(listoflists[1:])


print("MyList:", to1list([["Sahildeep", "Dhruvdeep"], [14.12, 8.6, 14.01], [100, 100]]))

输出：

MyList: ['Sahildeep', 'Dhruvdeep', 14.12, 8.6, 14.01, 100, 100]

在上面的代码片段中，我们定义了一个名为 to1list 的递归函数，它接受一个列表列表，listoflists 是它的参数。如果列表列表包含单个元素，则按原样返回。

否则，使用带有 isinstance() 的 if 语句来检查列表列表中第 0 个位置的列表是否为列表。

如果为真，那么我们返回 [0] 处子列表的值并再次调用我们的函数 to1list，但这一次，跳过第 0 个位置并通过指定切片并传递子列表从第一个位置开始-list 作为参数。

现在让我们看看如何使用内置函数将嵌套列表连接到列表中。

使用内置 Python 函数将列表的列表连接为列表

我们可以使用 sum() 函数和 lambda 函数来连接 Python 中的列表列表。

使用 sum() 函数将列表的列表连接为列表

你可以使用内置的 sum 函数从列表列表中创建一维列表。

listoflists = [
    ["Sahildeep", "Dhruvdeep"],
    [14.12, 8.6, 14.01],
    [100, 100],
]  # List to be flattened

mylist = sum(listoflists, [])

print("List of Lists:", listoflists)
print("My List:", mylist)

输出：

List of Lists: [['Sahildeep', 'Dhruvdeep'], [14.12, 8.6, 14.01], [100, 100]]
My List: ['Sahildeep', 'Dhruvdeep', '14.12', '8.6', '14.01', '100', '100']

在上面的程序中，sum 函数传递了两个参数；第一个是它将迭代的列表列表，第二个是我们最初为空的一维列表的开始。

使用 Lambda 函数加入列表列表

你还可以使用 lambda（即匿名函数）将列表列表转换为列表。让我们看一个代码示例：

listoflists = [
    ["Sahildeep", "Dhruvdeep"],
    [14.12, 8.6, 14.01],
    [100, 100],
]  # List to be flattened

to1list = (
    lambda listoflists: [element for item in listoflists for element in to1list(item)]
    if type(listoflists) is list
    else [listoflists]
)

print("List of lists:", listoflists)
print("MyList:", to1list(listoflists))

输出：

List of lists: [['Sahildeep', 'Dhruvdeep'], [14.12, 8.6, 14.01], [100, 100]]
MyList: ['Sahildeep', 'Dhruvdeep', 14.12, 8.6, 14.01, 100, 100]

在上面的程序中，我们定义了一个 lambda 函数，它迭代项目的每个元素，即列表列表中的子列表，并使用 to1list(item) 将该元素添加到单个列表中。

让我们看看如何使用 Python 库将列表列表转换为一维列表。

使用 Functools 将列表的列表连接为列表

在 Python 中将二维列表转换为一维列表的最快方法之一是使用其 Functools 模块，该模块提供的函数可以有效地处理更高或复杂的函数。

我们可以使用 Functools 模块中提供的 reduce() 函数将一个列表加入到一个列表中，如下代码所示：

import operator
import functools

listoflists = [["Sahildeep", "Dhruvdeep"], [14.12, 8.6, 14.01], [100, 100]]
# mylist using functools
mylist = functools.reduce(operator.iconcat, listoflists, [])

print("List of Lists", listoflists)
print("1-D list", mylist)

输出：

List of Lists [['Sahildeep', 'Dhruvdeep'], [14.12, 8.6, 14.01], [100, 100]]
1-D list ['Sahildeep', 'Dhruvdeep', 14.12, 8.6, 14.01, 100, 100]

在上面的代码片段中，新的一维列表是用 reduce() 函数定义的，该函数使用 operator.iconcat 函数连接我们从左到右移动的列表列表的子列表中的所有元素.

最好记住为 functools 和 operator 添加导入，因为这种方法需要两者。

使用 Chain() 方法将列表的列表连接为列表

另一个 Python 库，称为 Itertools，包含一个 chain() 方法，你可以使用该方法将列表列表转换为一维列表。让我们看看如何：

import itertools

listoflists = [
    ["Sahildeep", "Dhruvdeep"],
    [14.12, 8.6, 14.01],
    [100, 100],
]  # List to be flattened

mylist = list(itertools.chain(*listoflists))

print("List of Lists:", listoflists)
print("My List:", mylist)

输出：

List of Lists: [['Sahildeep', 'Dhruvdeep'], [14.12, 8.6, 14.01], [100, 100]]
My List: ['Sahildeep', 'Dhruvdeep', 14.12, 8.6, 14.01, 100, 100]

在上述程序中，chain() 方法用于迭代列表列表中的所有子列表，并返回包含所有子列表的所有元素的单个可迭代列表。

使用 Numpy 模块将列表的列表连接为列表

Numpy 库提供了连接子字符串并将它们展平为单个一维列表的函数。让我们看看如何使用 numpy.concatenate() 将嵌套列表转换为列表：

import numpy

listoflists = [
    ["Sahildeep", "Dhruvdeep"],
    [14.12, 8.6, 14.01],
    [100, 100],
]  # List to be flattened

mylist = list(numpy.concatenate(listoflists).flat)

print("List of Lists:", listoflists)
print("My List:", mylist)

输出：

List of Lists: [['Sahildeep', 'Dhruvdeep'], [14.12, 8.6, 14.01], [100, 100]]
My List: ['Sahildeep', 'Dhruvdeep', '14.12', '8.6', '14.01', '100', '100']

在上面的代码片段中，我们使用了列表列表，与上面的程序相同，并使用 NumPy 的 concatenate() 和 flat() 函数创建了一个名为 mylist 的新列表。

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