一道題讓你從此真正理解Python編程
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寫下這個題目的時候，腦海里無法抑制地響起了周華健那略帶沙啞的歌聲：
遠(yuǎn)處傳來那首熟悉的歌，
那些心聲為何那樣微弱。
很久不見，你現(xiàn)在都還好嗎？
有沒有那么一首歌，
會讓你輕輕跟著和，
隨著我們生命起伏，
一起唱的主題歌；
有沒有那么一首歌，
會讓你突然想起我，
讓你歡喜也讓你憂，
這么一個我……
這道題，名為《列表中的幸運數(shù)》。什么是幸運數(shù)呢？在整數(shù)列表中，如果一個數(shù)字的出現(xiàn)頻次和它的數(shù)值大小相等，我們就稱這個數(shù)字為「幸運數(shù)」。例如，在列表[1, 2, 2, 3]中，數(shù)字1和數(shù)字2出現(xiàn)的次數(shù)分別是1和2，所以它們是幸運數(shù)，但3只出現(xiàn)過1次，3不是幸運數(shù)。
明白了幸運數(shù)的概念，我們就來試著找出列表[3, 5, 2, 7, 3, 1, 2 ,4, 8, 9, 3]中的幸運數(shù)吧。這個過程可以分為以下幾個步驟：
找出列表中不重復(fù)的數(shù)字
統(tǒng)計每個數(shù)字在列表中出現(xiàn)的次數(shù)
找出出現(xiàn)次數(shù)等于數(shù)字本身的那些數(shù)字
第1步，找出列表中不重復(fù)的數(shù)字
找出列表中不重復(fù)的數(shù)字，也就是去除列表中的重復(fù)元素，簡稱“去重”。去重最簡潔的方法是使用集合。
>>>?arr?=?[3,5,2,7,3,8,1,2,4,8,9,3]>>> unique = set(arr)>>> unique{1,?2,?3,?4,?5,?7,?8,?9}
第2步，統(tǒng)計每個數(shù)字在列表中出現(xiàn)的次數(shù)
我們知道，列表對象自帶一個count()方法，能返回某個元素在列表中出現(xiàn)的次數(shù)，具體用法如下：
>>>?arr?=?[3,5,2,7,3,8,1,2,4,8,9,3]>>> arr.count(8) # 元素8在數(shù)組arr中出現(xiàn)過2次2
接下來，我們只需要遍歷去重后的各個元素，逐一統(tǒng)計它們各自出現(xiàn)的次數(shù)，并保存成一個合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這一步工作就萬事大吉了。
>>>?arr?=?[3,5,2,7,3,8,1,2,4,8,9,3]>>> unique = set(arr) # 去除重復(fù)元素>>> pairs = list() # 空列表，用于保存數(shù)組元素和出現(xiàn)次數(shù)組成的元組>>> for i in unique:pairs.append((i, arr.count(i)))>>> pairs[(1, 1), (2, 2), (3, 3), (4, 1), (5, 1), (7, 1), (8, 2), (9, 1)]
作為新手，代碼寫成這樣，已經(jīng)很不錯了。但是，一個有追求的程序員絕對不會就此自滿、裹足不前。他們最喜歡做的事情就是想盡千方百計消滅for循環(huán)，比如使用映射函數(shù)、過濾函數(shù)取代for循環(huán)；即便不能拒絕for循環(huán)，他們也會盡可能把循環(huán)藏起來，比如藏在列表推導(dǎo)式內(nèi)。這里既然是要對每一個元素都調(diào)用列表的count()這個方法，那就最適合用map函數(shù)取代for循環(huán)了。
>>>?m?=?map(arr.count,?unique)>>> m>>> list(m) # 生成器可以轉(zhuǎn)成列表[1, 2, 3, 1, 1, 1, 2, 1]>>> list(m) # 生成器只能用一次，用過之后，就自動清理了[]
map函數(shù)返回的是一個生成器（generator），可以像列表一樣遍歷，但無法像列表那樣直觀地看到各個元素，除非我們用list()把這個生成器轉(zhuǎn)成列表（實際上并不需要將生成器轉(zhuǎn)為列表）。請注意，生成器和迭代器不同，或者說生成器是一種特殊的迭代器，只能被遍歷一次，遍歷結(jié)束，就自動消失了。迭代器則可以反復(fù)遍歷。比如，range()函數(shù)返回的就是迭代器：
>>>?a?=?range(5)>>> list(a)[0, 1, 2, 3, 4]>>> list(a)[0, 1, 2, 3, 4]
說完生成器和迭代器，咱們還得回到原來的話題上。使用map映射函數(shù)，我們得到了每個元素的出現(xiàn)次數(shù)，還需要和對應(yīng)的元素組成一個一個的元組。這時候，就用上zip()函數(shù)了。zip() 函數(shù)創(chuàng)建一個生成器，用來聚合每個可迭代對象（迭代器、生成器、列表、元組、集合、字符串等）的元素，元素按照相同下標(biāo)聚合，長度不同則忽略大于最短迭代對象長度的元素。
>>>?m?=?map(arr.count,?unique)>>> z = zip(unique, m)>>> z>>> list(z)[(1, 1), (2, 2), (3, 3), (4, 1), (5, 1), (7, 1), (8, 2), (9, 1)]>>> list(z)[]
很顯然，zip()函數(shù)返回的也是生成器，只能用一次，過后即消失。
第3步，找出出現(xiàn)次數(shù)等于數(shù)字本身的那些數(shù)字
有了每個元素及其出現(xiàn)的次數(shù)，我們只需要循環(huán)遍歷……不，請稍等，我們?yōu)槭裁匆欢ㄒh(huán)呢？我們只是要把每個元素過濾一遍，找出那些出現(xiàn)次數(shù)等于元素自身的那些元組，為什么不試試過濾函數(shù)filter()呢？
>>>?def?func(x):?#?參數(shù)x是元組類型if x[0] == x[1]:return x>>> m = map(arr.count, unique)>>> z = zip(unique, m)>>> f = filter(func, z)>>> f>>> list(f)[(1, 1), (2, 2), (3, 3)]>>> list(f)[]
過濾函數(shù)filter()接受兩個參數(shù)，第1個參數(shù)是個函數(shù)，用于判斷一個元素是否符合過濾條件，第2個參數(shù)就是需要過濾的可迭代對象了。filter()函數(shù)返回的也是生成器，只能用一次，過后即消失。
寫這里，我們幾乎要大功告成了。但是，作為一個有追求的程序員，你能容忍func()這樣一個看起來怪怪的函數(shù)嗎？答案是不能！你一定會用lambda函數(shù)取代它。另外，也許我們還需要對結(jié)果按照元素的大小排序。加上排序，完整代碼如下：
>>>?arr?=?[3,5,2,7,3,8,1,2,4,8,9,3]>>> unique = set(arr)>>> m = map(arr.count, unique)>>> z = zip(unique, m)>>> f = filter(lambda x:x[0]==x[1], z)>>> s = sorted(f, key=lambda x:x[0])>>> print('幸運數(shù)是：', [item[0] for item in s])幸運數(shù)是：[1, 2, 3]
終極代碼，一行搞定
如果你曾經(jīng)有過被那些寫成一行、卻能實現(xiàn)復(fù)雜功能的、看起來像天書一樣的代碼蹂躪的痛苦經(jīng)歷，那么，現(xiàn)在你也可以把上面的代碼寫成一行，去蹂躪別人了。
>>>?arr?=?[3,5,2,7,3,8,1,2,4,8,9,3]>>> print('幸運數(shù)是：', [item[0] for item in sorted(filter(lambda x:x[0]==x[1], zip(set(arr), map(arr.count, set(arr)))), key=lambda x:x[0])])幸運數(shù)是：[1, 2, 3]
戲劇性反轉(zhuǎn)，這次真的理解Python了！
有人說，何必那么麻煩呢？這樣寫不是更簡單、更易讀嗎？果然，我真是想多了！
>>?arr?=?[3,5,2,7,3,8,1,2,4,8,9,3]>> [x for x in set(arr) if x == arr.count(x)][1,?2,?3]
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