Effective Python系列（1.3）：使用zip函数同时遍历两个迭代器

zip函数是 Python 中的一个内置函数，用于将多个可迭代对象（如列表、元组等）的元素配对，生成一个迭代器。
使用 zip 函数的好处之一就是能够节省内存空间，因为该函数会创建惰性生成器，每次遍历时只生成一个元组。
本篇文章介绍zip函数的基本用法。

1. 使用示例

1.1 配对两个相同长度的列表

list1 = [1, 2, 3]
list2 = ['a', 'b', 'c']

zipped = zip(list1, list2)
print(list(zipped))  # 输出：[(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'c')]

1.2 匹配不同长度的可迭代对象

如果可迭代对象的长度不同，zip 会以最短的可迭代对象为准：

list1 = [1, 2, 3]
list2 = ['a', 'b']

zipped = zip(list1, list2)
print(list(zipped))  # 输出：[(1, 'a'), (2, 'b')]

如果想要按最长的那个迭代器来生成元组，可以使用 itertools.zip_longest 函数。

def zip_longest_test():
    """
        zip_longest 函数的使用
    """
    names = ["Alice", "Bob", "Charlie", "David", "Eve"]
    counts = [len(n) for n in names]
    # 去掉counts的最后一个元素
    counts.pop()

    for name, count in zip_longest(names, counts):
        print(name, count)

if __name__ == "__main__":
    zip_longest_test()

输出：

Alice 5
Bob 3
Charlie 7
David 5
Eve None

1.3 解压缩元组成多个可迭代对象

可以使用 zip(*zipped) 来解压已压缩的数据：

zipped = [(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'c')]
list1, list2 = zip(*zipped)
print(list1)  # 输出：(1, 2, 3)
print(list2)  # 输出：('a', 'b', 'c')

1.4 匹配三个及以上的可迭代对象

list1 = [1, 2, 3]
list2 = ['a', 'b', 'c']
list3 = [True, False, True]

zipped = zip(list1, list2, list3)
print(list(zipped))  # 输出：[(1, 'a', True), (2, 'b', False), (3, 'c', True)]

2. 使用场景

2.1 并行迭代两个可迭代对象

有时候，我们想要在一个 for 循环当中迭代两个列表。这时使用zip函数可以使代码更加简洁。

names = ['Alice', 'Bob', 'Charlie']
scores = [85, 90, 95]

for name, score in zip(names, scores):
    print(f"{name}: {score}")

2.2 数据配对构造字典

keys = ['name', 'age', 'gender']
values = ['Alice', 25, 'Female']

data = dict(zip(keys, values))
print(data)  # 输出：{'name': 'Alice', 'age': 25, 'gender': 'Female'}

2.3 矩阵转置

matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]

transposed = list(zip(*matrix))
print(transposed)  # 输出：[(1, 4, 7), (2, 5, 8), (3, 6, 9)]