python sum 函数中可以使用条件语句吗

Question

我在学习协同过滤，遇到这样一段代码

def sim_distance(prefs,person1,person2):
  # Get the list of shared_items
  si={}
  for item in prefs[person1]: 
    if item in prefs[person2]: si[item]=1

  # if they have no ratings in common, return 0
  if len(si)==0: return 0

  # Add up the squares of all the differences
  sum_of_squares=sum([pow(prefs[person1][item]-prefs[person2][item],2) 
                      for item in prefs[person1] if item in prefs[person2]])

  return 1/(1+sum_of_squares)

比较困惑的是下面这段代码，为什么sum里面可以写for 循环呢，这个是什么意思，为什么我写了个类似的函数就会报错

sum([pow(prefs[person1][item]-prefs[person2][item],2) 
                          for item in prefs[person1] if item in prefs[person2]])

Answer 1

sum接受的第一个参数是个iterable。楼主想知道这个for循环的含义，要去查看一下生成器以及生成器相关的语法糖，这里给楼主一个简单的例子[i for i in range(5)] # 结果为[0,1,2,3,4]

Answer 2

這邊的 for 或是 if 都跟 sum 本身沒有什麼關係，如同 @大鹌鹑 所說，sum 接受一個可迭代的對象作為參數，至於這個例子中的可迭代對象就一個 使用 list comprehension 產生的 list。

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那就稍為介紹一下 list comprehension(串列產生式) 好了。

這是一個帶有 functional programming 味道的語法，直覺而優雅。

顧名思義，他是為了產生 串列 而被使用。

因此有一個重要的原則就是:

當今天代碼的目的是為了要生成一個 list ，那我們應當考慮使用他，否則完全不應該使用

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我們來看一下用法，非常簡單的，為了生成串列，所以我們字面上使用兩個成對的中括號 [] ( list 的字面產生語法)，夾住一個 for...in... 迭代式，利用 for 走訪到的元素會被依序用來製造 list 中的各個元素。

讓我們看例子，假設今天我們有一個整數的串列 lst，我們想要製造另外一個串列 lst2，其中的每個元素都是 lst 中元素的平方:

lst = [1, 2, 3, 4]
lst2 = []

for i in lst:
    lst2.append(i**2)

我們使用了一個標準的 for...in... 迴圈來作到這件事，但同樣的事情，我們能夠用 list comprehension 作得更簡潔更優雅:

lst = [1, 2, 3, 4]
lst2 = [i**2 for i in lst]

在這個例子中，for i in lst 會依序取出 lst 中的元素進行平方運算後成為 lst2 的新元素。 這讓人聯想到 map function，我們同樣可以使用 映射 來作到類似的效果:

lst = [1, 2, 3, 4]
lst2 = map(lambda x:x**2, lst)  # Python2
lst2 = list(map(lambda x:x**2, lst))  # Python3

map 會依序走訪他第二個參數(一個可迭代對象)中的元素，並且將元素作為引數，調用他的第一個參數(一個單參數函數)，也就是會依序取出 1, 2, 3 ,4 然後將之當成參數 x 調用匿名函數 lambda x:x**2。

但我們可以發現 list comprehension 更加直覺，我們可以說 list comprehension 中的 for述句就是在 map 的良好替代品。

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說到 map 就會想到 filter，他會對可迭代物件進行過濾的動作。

比如說我想讓 lst2 裡面只出現奇數:

lst = [1, 2, 3, 4]
lst2 = filter(lambda x:x%2!=0, map(lambda x:x**2, lst))  # Python2
lst2 = list(filter(lambda x:x%2!=0, map(lambda x:x**2, lst)))  # Python3

filter 一樣會去走訪他的第二個參數(一個可迭代對象)，並依序取出當成引數，調用他的第一個參數(一個單參數函數)，若運算的結果為真( True )，則保留此回傳值作為新的元素，反之( False )會被過濾掉。

而現在 filter 也有了替代品，就是 list comprehension，我們可以這樣寫:

lst = [1, 2, 3, 4]
lst2 = [i**2 for i in lst if i%2!=0]

同樣也是簡單許多! 我們可以說 list comprehension 中的 if 述句就是 filter 的良好替代品。

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看到這裡，相信你已經明白:

sum([pow(prefs[person1][item]-prefs[person2][item],2) 
                          for item in prefs[person1] if item in prefs[person2]])

這段代碼，是先執行了一個含有 for...in... 述句和 if 述句的 list comprehension 來產生 list 後，才以該 list 作為引數調用 sum 函數。

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結論:

1. for...in... 和 if 與 sum 沒有直接關係。

2. for...in... 和 if 是 list comprehension 的關鍵語法。

3. list comprehension 可以幫助我們使用可迭代對象產生 list。

4. list comprehension 是 map 和 filter 的良好替代品。