Python中如何连接两个列表

技术背景

在Python编程中，经常会遇到需要将两个或多个列表连接成一个列表的情况。Python提供了多种方法来实现列表的连接，不同的方法在性能、语法和适用场景上有所不同。

实现步骤

1. 使用 + 运算符

listone = [1, 2, 3]
listtwo = [4, 5, 6]
joinedlist = listone + listtwo
print(joinedlist)

这种方法会创建一个新的列表，包含原列表的浅拷贝。

2. 使用 list.extend() 方法

listone = [1, 2, 3]
listtwo = [4, 5, 6]
listone.extend(listtwo)
print(listone)

如果想保留原列表，可以创建一个新列表并扩展：

listone = [1, 2, 3]
listtwo = [4, 5, 6]
mergedlist = []
mergedlist.extend(listone)
mergedlist.extend(listtwo)
print(mergedlist)

3. 使用 [*l1, *l2] 语法（Python 3.5+）

l1 = [1, 2, 3]
l2 = [4, 5, 6]
joined_list = [*l1, *l2]
print(joined_list)

这种方法也创建一个新列表，并且可以处理任何可迭代对象。

4. 使用 itertools.chain()

import itertools
listone = [1, 2, 3]
listtwo = [4, 5, 6]
for item in itertools.chain(listone, listtwo):
    print(item)

如果需要将结果转换为列表，可以使用 list(itertools.chain(listone, listtwo))。

5. 使用列表推导式

list_one = [1, 2, 3]
list_two = [4, 5, 6]
joined_list = [item for list_ in [list_one, list_two] for item in list_]
print(joined_list)

核心代码

以下是几种常见方法的代码示例：

# + 运算符
listone = [1, 2, 3]
listtwo = [4, 5, 6]
joinedlist = listone + listtwo

# list.extend()
listone = [1, 2, 3]
listtwo = [4, 5, 6]
listone.extend(listtwo)

# [*l1, *l2]
l1 = [1, 2, 3]
l2 = [4, 5, 6]
joined_list = [*l1, *l2]

# itertools.chain()
import itertools
listone = [1, 2, 3]
listtwo = [4, 5, 6]
joined_list = list(itertools.chain(listone, listtwo))

# 列表推导式
list_one = [1, 2, 3]
list_two = [4, 5, 6]
joined_list = [item for list_ in [list_one, list_two] for item in list_]

最佳实践

• 少量列表连接：对于少量列表的连接，使用 + 运算符或 [*l1, *l2] 语法（Python 3.5+）是最简单和直观的方法。
• 大量列表连接：当需要连接大量列表时，使用 itertools.chain() 或 itertools.chain.from_iterable() 可以提高性能，因为它们不会创建中间列表。
• 需要唯一值：如果需要连接后的列表包含唯一值，可以使用 list(set(listone + listtwo))。

常见问题

1. 使用 sum() 连接列表的问题

list_of_lists = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
result = sum(list_of_lists, [])

这种方法虽然简洁，但性能较差，因为 sum 是按对进行连接的，对于大列表会导致二次操作。

2. 直接使用 list.__add__ 的问题

不建议直接使用 list.__add__ 方法，应使用 + 运算符，因为 Python 对运算符有更复杂的语义处理。

3. 使用 set 去重的问题

使用 set 会丢失列表的顺序，如果需要保留顺序，不能使用这种方法。

4. append 与 extend 的性能差异

for i in b: a.append(i) 比 a.extend(b) 更冗长且性能更差，因为 append 每次添加元素时可能需要重新分配内存。