Python 列表和字典常踩坑即解決方案

2022-05-18 19:01:35

一、關於列表

1.問題描述

在Python中，如果你試圖在遍歷一組資料的過程中，對其進行修改，這通常沒什麼問題。

例如：

l = [3, 4, 56, 7, 10, 9, 6, 5]

for i in l:
    if not i % 2 == 0:
        continue
    l.remove(i)
print(l)

上述這段程式碼遍歷了一個包含數位的列表，為了去除掉所有偶數，直接修改了列表l。

然而，執行後輸出卻是:

[3, 56, 7, 9, 5]

等一下！輸出似乎不對。最終的結果仍然含有一個偶數56。為什麼沒有成功去除這個數呢？我們可以嘗試列印出 for迴圈遍歷的所有元素，

執行如下程式碼：

l = [3, 4, 56, 7, 10, 9, 6, 5]
for i in l:
    print(i)
    if not i % 2 == 0:
        continue
    l.remove(i)
print(l)

這段程式碼的輸出為：

3
4
7
10
6
[3, 56, 7, 9, 5]

從輸出可以看出，for迴圈似乎沒有存取列表中的所有元素。為了解for迴圈在內部究竟做了什麼，我們可以使用 iter 和 next 來模擬一下。

看看下面這個例子，我使用了ipython shell 來執行程式碼：

In [1]: l = [3, 4, 56, 7, 10, 9, 6, 5]
In [2]: # 把列表變成一個迭代器
In [3]: it = iter(l)
In [4]: # 使用 next() 方法來模擬 for迴圈
In [5]: next(it)
Out[5]: 3
In [6]: next(it)
Out[6]: 4
In [7]: # 移除一個迭代器已經存取過的元素
In [8]: l.remove(3)
In [9]: next(it)
Out[9]: 7
In [10]: # 注意此處跳過了56，我們可以再移除一個元素
In [11]: l.remove(4)
In [12]: next(it)
Out[12]: 9

上面這個實驗揭示了：當你移除一個迭代器已經存取過的元素後，在下一次迭代時，會跳過右邊的一個元素，直接存取下一個。

反之依然成立，即當開始迭代後，如果你在列表開頭新增了一個元素，下次迭代時，可能會存取到已經迭代過的元素，

下面這段程式碼就出現了這種情況：

In[1]: l = [3, 4, 56, 7, 10, 9, 6, 5]
In[2]: it = iter(l)
In[3]: next(it)
Out[3]: 3
In[4]: next(it)
Out[4]: 4
In[5]: l.insert(0, 44)
In[6]: next(it)
Out[6]: 4

注意:當在列表頭部新增了44後，4被存取了兩次。

2.解決方案

為了解決上述問題，我們必須得確保：不能移除迭代器存取過的元素。

方案一

我們可以先對原列表進行翻轉得到一個新列表，再對新列表進行迭代，並在原列表 l 中移除不符合條件的元素。

該方案程式碼如下：

l = [3, 4, 56, 7, 10, 9, 6, 5]
# 迭代翻轉後的列表
for i in reversed(l):
    print(i)
    if not i % 2 == 0:
        continue
    l.remove(i)
print(l)

結果如下：

5
6
9
10
7
56
4
3
[3, 7, 9, 5]

注意:迭代器現在成功存取到了列表中的所有元素，並最終輸出了只含有奇數的列表。

方案二

我們還可以在開始迭代前，先複製列表 l 。但是當列表 l 中的資料過多時，這樣做顯然比較耗費效能。

該方案程式碼如下：

l = [3, 4, 56, 7, 10, 9, 6, 5]
# 在這裡使用 'l.copy()' 來對列表 l 進行淺拷貝
for i in l.copy():  
    print(i)   
    if not i % 2 == 0:     
        continue  
    l.remove(i)
print(l)

輸出如下：

3
4
56
7
10
9
6
5
[3, 7, 9, 5]

該方案能保證迭代的順序和移除元素的順序相同。不過由於迭代和移除這兩種操作針對的是兩個不同的列表，因此順序相同並不重要。

二、關於字典

1.問題描述

在對字典進行迭代時，不能修改字典。如下：

# {0: 0, 1: 1, 2: 2, 3: 3, 4: 4, 5: 5, 6: 6, 7: 7, 8: 8, 9: 9}
d = {k: k for k in range(10)}
for k, v in d.items():  
    if not v % 2 == 0:    
        continue  
    d.pop(k)

這段程式碼會產生 RuntimeError :

Traceback (most recent call last):  
  File "F:/Documents/pythonprojects/01practice/app.py", line 7, in <module>  
    for k, v in d.items():
RuntimeError: dictionary changed size during iteration

2.解決方案

我們可以先複製字典的所有 key ，隨後在迭代 key 的過程中，移除不符合條件的元素。過程如下：

# {0: 0, 1: 1, 2: 2, 3: 3, 4: 4, 5: 5, 6: 6, 7: 7, 8: 8, 9: 9}
d = {k: k for k in range(10)}
# 這裡複製了字典中的所有key值
# 沒有複製整個字典
# 同時使用tuple()速度更快
for k in tuple(d.keys()):   
    if not d[k] % 2 == 0:    
        continue  
    d.pop(k)
    
print(d)

執行程式碼後輸出如下：

{1: 1, 3: 3, 5: 5, 7: 7, 9: 9}

我們成功移除了字典中的所有偶數鍵值對！

結論

文中我們針對迭代一組資料時無法進行修改的問題，分別提出了不同的解決方案：如果想在遍歷列表的時候，對列表進行修改，我們可以先對原列表進行翻轉或複製，從而得到一個新列表，隨後在遍歷新列表的過程中，修改原列表中的資料；如果我們想在遍歷字典的時候，對字典進行修改，可以先複製字典的所有鍵值，然後在迭代鍵值的時候，修改字典中的資料。

到此這篇關於 Python 列表和字典常踩坑即解決方案的文章就介紹到這了,更多相關 Python 列表和字典內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com！

Python 列表和字典常踩坑即解決方案

目錄

一、關於列表

1.問題描述

2.解決方案

方案一

方案二

二、關於字典

1.問題描述

2.解決方案

結論

熱門文章