使用 Python 列表推導式進行條件過濾的 18 個例子
大家好！今天我們要聊一聊Python中的列表推導式（List Comprehensions）。列表推導式是一種簡潔而強大的方式，可以在一行代碼中創建列表，并且可以輕松地添加條件過濾。如果你還不熟悉列表推導式，不用擔心，我們會從基礎開始，一步步介紹更高級的概念。
1.基本列表推導式
首先，我們來看一個最簡單的列表推導式，它只是將一個列表中的每個元素乘以2。
# 原始列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 列表推導式
doubled_numbers = [num * 2 for num in numbers]
print(doubled_numbers) # 輸出: [2, 4, 6, 8, 10]# 原始列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 列表推導式
doubled_numbers = [num * 2 for num in numbers]
print(doubled_numbers) # 輸出: [2, 4, 6, 8, 10]# 原始列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 列表推導式
doubled_numbers = [num * 2 for num in numbers]
print(doubled_numbers) # 輸出: [2, 4, 6, 8, 10]解釋：這里，[num * 2 for num in numbers] 是一個列表推導式，它遍歷 numbers 列表中的每個元素 num，并將每個 num 乘以2，最終生成一個新的列表 doubled_numbers。
22.添加條件過濾
接下來，我們加上一個條件過濾，只保留偶數。
# 原始列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 列表推導式加條件過濾
even_numbers = [num for num in numbers if num % 2 == 0]
print(even_numbers) # 輸出: [2, 4]解釋：這里，if num % 2 == 0 是一個條件過濾，只有當 num 是偶數時，才會被包含在新的列表 even_numbers 中。
3.多重條件過濾
我們可以添加多個條件過濾，例如只保留大于2且小于5的數字。
# 原始列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 列表推導式加多重條件過濾
filtered_numbers = [num for num in numbers if num > 2 and num < 5]
print(filtered_numbers) # 輸出: [3, 4]解釋：這里，if num > 2 and num < 5 是一個多重條件過濾，只有當 num 大于2且小于5時，才會被包含在新的列表 filtered_numbers 中。
4.字符串列表的條件過濾
我們也可以對字符串列表進行條件過濾，例如只保留長度大于3的字符串。
# 原始字符串列表
words = ["apple", "banana", "cherry", "date"]
# 列表推導式加條件過濾
long_words = [word for word in words if len(word) > 3]
print(long_words) # 輸出: ['apple', 'banana', 'cherry']解釋：這里，if len(word) > 3 是一個條件過濾，只有當 word 的長度大于3時，才會被包含在新的列表 long_words 中。
5.嵌套列表推導式
我們可以嵌套多個列表推導式，例如生成一個二維列表，并過濾掉所有0。
# 原始二維列表
matrix = [[1, 0, 3], [4, 0, 6], [7, 8, 0]]
# 嵌套列表推導式加條件過濾
filtered_matrix = [[num for num in row if num != 0] for row in matrix]
print(filtered_matrix) # 輸出: [[1, 3], [4, 6], [7, 8]]解釋：這里，外層的列表推導式遍歷 matrix 中的每一行 row，內層的列表推導式遍歷 row 中的每個元素 num，并過濾掉所有為0的元素。
6.使用 and 和 or 進行條件過濾
我們可以使用 and 和 or 來組合多個條件，例如只保留大于2或小于4的數字。
# 原始列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 列表推導式加條件過濾
filtered_numbers = [num for num in numbers if num > 2 or num < 4]
print(filtered_numbers) # 輸出: [1, 2, 3, 5]解釋：這里，if num > 2 or num < 4 是一個條件過濾，只有當 num 大于2或小于4時，才會被包含在新的列表 filtered_numbers 中。
7.使用 not 進行條件過濾
我們可以使用 not 來反轉條件，例如只保留不是偶數的數字。
# 原始列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 列表推導式加條件過濾
odd_numbers = [num for num in numbers if not num % 2 == 0]
print(odd_numbers) # 輸出: [1, 3, 5]解釋：這里，if not num % 2 == 0 是一個條件過濾，只有當 num 不是偶數時，才會被包含在新的列表 odd_numbers 中。
8.使用 in 和 not in 進行條件過濾
我們可以使用 in 和 not in 來檢查元素是否存在于某個集合中，例如只保留存在于另一個列表中的數字。
# 原始列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
allowed_numbers = [2, 4, 6]
# 列表推導式加條件過濾
filtered_numbers = [num for num in numbers if num in allowed_numbers]
print(filtered_numbers) # 輸出: [2, 4]解釋：這里，if num in allowed_numbers 是一個條件過濾，只有當 num 存在于 allowed_numbers 中時，才會被包含在新的列表 filtered_numbers 中。
9.使用 lambda 函數進行條件過濾
我們可以使用 lambda 函數來定義復雜的條件，例如只保留平方后大于10的數字。
# 原始列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 列表推導式加條件過濾
filtered_numbers = [num for num in numbers if (lambda x: x ** 2 > 10)(num)]
print(filtered_numbers) # 輸出: [4, 5]解釋：這里，(lambda x: x ** 2 > 10)(num) 是一個 lambda 函數，它計算 num 的平方，并檢查是否大于10。只有當 num 的平方大于10時，才會被包含在新的列表 filtered_numbers 中。
10.使用 enumerate
進行條件過濾 我們可以使用 enumerate 函數來獲取元素的索引，例如只保留索引為偶數的元素。
# 原始列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 列表推導式加條件過濾
filtered_numbers = [num for i, num in enumerate(numbers) if i % 2 == 0]
print(filtered_numbers) # 輸出: [1, 3, 5]解釋：這里，for i, num in enumerate(numbers) 使用 enumerate 函數獲取每個元素的索引 i 和值 num，if i % 2 == 0 是一個條件過濾，只有當 i 是偶數時，才會被包含在新的列表 filtered_numbers 中。
11.使用 zip 進行條件過濾
我們可以使用 zip 函數來同時遍歷多個列表，并進行條件過濾，例如只保留兩個列表中對應位置相等的元素。
# 原始列表
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = [1, 2, 6, 4, 7]
# 列表推導式加條件過濾
filtered_numbers = [a for a, b in zip(list1, list2) if a == b]
print(filtered_numbers) # 輸出: [1, 2, 4]解釋：這里，for a, b in zip(list1, list2) 使用 zip 函數同時遍歷 list1 和 list2，if a == b 是一個條件過濾，只有當 a 和 b 相等時，才會被包含在新的列表 filtered_numbers 中。
12.使用 filter 函數進行條件過濾
雖然 filter 函數不是列表推導式的一部分，但我們可以將其與列表推導式結合使用，例如只保留平方后大于10的數字。
# 原始列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 定義過濾函數
def is_square_greater_than_10(x):
return x ** 2 > 10
# 列表推導式加條件過濾
filtered_numbers = [num for num in filter(is_square_greater_than_10, numbers)]
print(filtered_numbers) # 輸出: [4, 5]13.使用 any 和 all 進行條件過濾
我們可以使用 any 和 all 函數來處理更復雜的條件，例如只保留包含至少一個元音字母的單詞。
# 原始字符串列表
words = ["apple", "banana", "cherry", "date"]
# 列表推導式加條件過濾
vowel_words = [word for word in words if any(vowel in word for vowel in 'aeiou')]
print(vowel_words) # 輸出: ['apple', 'banana', 'cherry', 'date']解釋：這里，if any(vowel in word for vowel in 'aeiou') 是一個條件過濾，any 函數檢查 word 中是否包含任何元音字母。如果 word 中包含至少一個元音字母，那么該單詞會被包含在新的列表 vowel_words 中。
14.使用 map 和 filter 結合列表推導式
我們可以將 map 和 filter 函數與列表推導式結合使用，例如將所有數字轉換為字符串，并只保留長度大于3的字符串。
# 原始列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
# 列表推導式加條件過濾
filtered_strings = [str(num) for num in map(str, numbers) if len(str(num)) > 3]
print(filtered_strings) # 輸出: []解釋：這里，map(str, numbers) 將 numbers 中的每個元素轉換為字符串。[str(num) for num in map(str, numbers) if len(str(num)) > 3] 是一個列表推導式，它遍歷轉換后的字符串列表，并使用 if len(str(num)) > 3 過濾出長度大于3的字符串。在這個例子中，沒有長度大于3的字符串，所以輸出為空列表。
15.使用 set 進行條件過濾
我們可以使用 set 來去重并進行條件過濾，例如只保留唯一的偶數。
# 原始列表
numbers = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]
# 列表推導式加條件過濾
unique_even_numbers = [num for num in set(numbers) if num % 2 == 0]
print(unique_even_numbers) # 輸出: [2, 4]解釋：這里，set(numbers) 將 numbers 轉換為一個集合，去除了重復的元素。[num for num in set(numbers) if num % 2 == 0] 是一個列表推導式，它遍歷去重后的集合，并使用 if num % 2 == 0 過濾出偶數。
16.使用 dict 進行條件過濾
我們可以使用 dict 來過濾字典中的鍵值對，例如只保留值大于10的鍵值對。
# 原始字典
data = {'a': 5, 'b': 15, 'c': 10, 'd': 20}
# 列表推導式加條件過濾
filtered_items = [(key, value) for key, value in data.items() if value > 10]
print(filtered_items) # 輸出: [('b', 15), ('d', 20)]解釋：這里，data.items() 返回字典中的鍵值對。[(key, value) for key, value in data.items() if value > 10] 是一個列表推導式，它遍歷字典中的每個鍵值對，并使用 if value > 10 過濾出值大于10的鍵值對。
17.使用 try-except 進行條件過濾
我們可以使用 try-except 塊來處理可能引發異常的情況，例如只保留可以轉換為整數的字符串。
# 原始字符串列表
strings = ["1", "2", "three", "4", "five"]
# 列表推導式加條件過濾
valid_integers = [int(s) for s in strings if s.isdigit()]
print(valid_integers) # 輸出: [1, 2, 4]解釋：這里，if s.isdigit() 檢查字符串 s 是否全部由數字組成。如果是，則使用 int(s) 將其轉換為整數。[int(s) for s in strings if s.isdigit()] 是一個列表推導式，它遍歷 strings 中的每個字符串，并使用 if s.isdigit() 過濾出可以轉換為整數的字符串。
18.使用 sorted 進行條件過濾
我們可以使用 sorted 函數對列表進行排序，并結合條件過濾，例如只保留前3個偶數。
# 原始列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
# 列表推導式加條件過濾
top_three_evens = sorted([num for num in numbers if num % 2 == 0])[:3]
print(top_three_evens) # 輸出: [2, 4, 6]解釋：這里，[num for num in numbers if num % 2 == 0] 是一個列表推導式，它遍歷 numbers 中的每個元素，并使用 if num % 2 == 0 過濾出偶數。sorted(...)[:3] 對過濾后的偶數進行排序，并取前3個元素。
實戰案例：過濾并統計用戶評分
假設我們有一個包含用戶評分的列表，我們需要過濾出評分大于等于4的用戶，并統計這些用戶的數量。
# 原始評分列表
ratings = [3.5, 4.0, 4.5, 3.0, 5.0, 4.2, 3.8, 4.7]
# 列表推導式加條件過濾
high_ratings = [rating for rating in ratings if rating >= 4]
# 統計高評分的數量
high_rating_count = len(high_ratings)
print(f"高評分的數量: {high_rating_count}")
print(f"高評分的用戶: {high_ratings}")解釋：
- ratings 是一個包含用戶評分的列表。
- [rating for rating in ratings if rating >= 4] 是一個列表推導式，它遍歷 ratings 中的每個評分，并使用 if rating >= 4 過濾出評分大于等于4的用戶。
- len(high_ratings) 計算高評分的數量。
- 最后，輸出高評分的數量和具體的高評分用戶。
