Python用zip函数并行迭代两个或更多可迭代对象

Python的内置zip函数能轻松地并行迭代两个或者更多可迭代对象，它返回的元组可以拆包成变量，分别对应各个并行输入中的一个元素。注意，Python2中zip函数返回的是列表，而在Python3中返回的是生成器。

zip函数名称的由来

zip函数的名字取自拉链系结物（zipper fastener），因为这个物品用于把两个拉链边的链牙咬合在一起，这形象说明了zip(left, right)的作用，zip函数与文件压缩没有关系。

zip内置函数的使用示例

zip函数返回一个生成器，按需生成元组。

>>> zip(range(3), 'ABC')
<zip object at 0x7fe606376208>
>>>

为了输出，构建一个列表，通常，我们会迭代生成器。

>>> list(zip(range(3), 'ABC'))
[(0, 'A'), (1, 'B'), (2, 'C')]
>>>

返回值的长度，以参数中最短的可迭代对象为准。

>>> list(zip(range(3), 'ABC', [0.0, 1.1, 2.2, 3.3]))
[(0, 'A', 0.0), (1, 'B', 1.1), (2, 'C', 2.2)]
>>>

itertools.zip_longest函数的作用是以参数中最长的可迭代对象为准，使用可选的fillvalue（默认值为None）填充缺失的值。

>>> from itertools import zip_longest
>>> list(zip_longest(range(3), 'ABC', [0.0, 1.1, 2.2, 3.3], fillvalue=-1))
[(0, 'A', 0.0), (1, 'B', 1.1), (2, 'C', 2.2), (-1, -1, 3.3)]
>>>

zip函数与*运算符结合，实现将结果拆分成元组的功能。

>>> x = [1, 2, 3]
>>> y = ['A', 'B', 'C']
>>> zipped = zip(x, y)
>>> zipped
<zip object at 0x7fe6063763c8>
>>> list(zipped)
[(1, 'A'), (2, 'B'), (3, 'C')]
>>> x2, y2 = zip(*zip(x, y))
>>> x == list(x2) and y == list(y2)
True
>>> x2
(1, 2, 3)
>>> y2
('A', 'B', 'C')
>>>

zip函数的实际应用场景

zip函数由两个列表分别作为键和值生成字典

>>> keys = ['A', 'B', 'C']
>>> values = [1, 2, 3]
>>> d = dict(zip(keys, values))
>>> d
{'C': 3, 'B': 2, 'A': 1}
>>>

zip函数返回值是生成器的相关陷阱

>>> d = {'Book1': 6.66, 'Book2': 3.33, 'Book3': 9.99}
>>> prices_and_names = zip(d.values(), d.keys())
>>> print(min(prices_and_names))
(3.33, 'Book2')
>>> print(max(prices_and_names))
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: max() arg is an empty sequence
>>>

由于zip函数返回的是生成器，因此它的内容只能被消费一次。如需解决这个问题，可以使用list()将生成器转成列表。示例如下：

>>> d = {'Book1': 6.66, 'Book2': 3.33, 'Book3': 9.99}
>>> prices_and_names = list(zip(d.values(), d.keys()))
>>> print(min(prices_and_names))
(3.33, 'Book2')
>>> print(max(prices_and_names))
(9.99, 'Book3')
>>>

zip函数的等价代码实现

def zip(*iterables):
    sentinel = object()
    iterators = [iter(it) for it in iterables]
    while iterators:
        result = []
        for it in iterators:
            elem  = next(it, sentinel)
            if elem is sentinel:
                return
            result.append(elem)
        yield tuple(result)