python - Python 中的单行和多行循环和矢量化

Question

Python 中的单行循环只能用于构建列表吗？ (即列表理解)，或者它们可以用于更通用的计算吗？

例如，我知道 Python 中的列表理解(~单行循环)，例如

my_list = [ 2*i for i in range(10)]

也可以用多行循环构建:

my_list = []
for i in range(10):
    my_list.append(2*i)

但是我们能否始终将一般的多行循环转换为单行循环？

例如，假设我们有以下多行 for 循环:

my_array = np.ones(10*10)

for x in range(10):
     my_array[x,:] = 0

我们可以将其转换为单行循环吗？更一般地说:

Q1. 这两种形式在功能上是否相同？ (即它们支持相同的操作/操作集)

Q2. 我想我之前读过 Python 中的单行循环是矢量化。这是真的？这是否意味着它们可以比多行循环迭代得更快？

Answer 1

But can we we always transform general multi-line loops in Python into one-line loops?

简短的回答是否定的。

列表推导有利于投影(映射)和/或过滤。

例如，如果您有这样的代码:

result = []
for x in seq:
    if bar(x):
        result.append(foo(x))

然后，正如您所指出的，它可以从重写为列表理解中受益:

result = [foo(x) for f in seq if bar(x)]

然而，对于不符合此投影或过滤模式的操作，列表理解通常不太好。

例如，如果您需要改变元素但不需要结果，那么列表推导式就不合适了。下面的代码不方便写成列表理解(假设两种方法都返回None):

for x in seq:
    x.foo()    # Modify x
    x.bar()    # Modify x again

某些操作在推导式中是不允许的。一个例子是在满足条件时提前跳出循环:

for x in seq:
    if x.foo():
        break
    else:
        x.bar()