Python中简洁高效的列表初始化策略

# 初始化一个包含5个None的列表
list_of_none = [None] * 5
print(f"包含None的列表: {list_of_none}")
# 输出: 包含None的列表: [None, None, None, None, None]

# 初始化一个包含3个0的列表
list_of_zeros = [0] * 3
print(f"包含0的列表: {list_of_zeros}")
# 输出: 包含0的列表: [0, 0, 0]

# 初始化一个包含空字符串的列表
list_of_empty_strings = [''] * 4
print(f"包含空字符串的列表: {list_of_empty_strings}")
# 输出: 包含空字符串的列表: ['', '', '', '']

# 错误示例：使用可变列表作为初始值
list_with_mutable_elements = [[]] * 3
print(f"初始列表: {list_with_mutable_elements}")
# 输出: 初始列表: [[], [], []]

# 修改第一个子列表
list_with_mutable_elements[0].append(1)
print(f"修改后列表: {list_with_mutable_elements}")
# 输出: 修改后列表: [[1], [1], [1]]
# 预期只修改第一个子列表，但所有子列表都被修改了！

# 正确示例：使用列表推导式初始化包含独立可变对象的列表
correct_list_of_lists = [[] for _ in range(3)]
print(f"正确初始化的列表: {correct_list_of_lists}")
# 输出: 正确初始化的列表: [[], [], []]

# 修改第一个子列表
correct_list_of_lists[0].append(1)
print(f"修改后列表: {correct_list_of_lists}")
# 输出: 修改后列表: [[1], [], []]
# 只有第一个子列表被修改，符合预期。

# 根据索引生成列表元素 (索引的平方)
dynamic_list_squared = list(map(lambda i: i * i, range(5)))
print(f"动态生成列表 (平方): {dynamic_list_squared}")
# 输出: 动态生成列表 (平方): [0, 1, 4, 9, 16]

# 根据索引生成带有前缀的字符串
def create_item_name(index):
    return f"Item_{index + 1}"

dynamic_list_names = list(map(create_item_name, range(3)))
print(f"动态生成列表 (命名): {dynamic_list_names}")
# 输出: 动态生成列表 (命名): ['Item_1', 'Item_2', 'Item_3']

# 生成一个从0到4的整数序列
integer_sequence = list(range(5))
print(f"整数序列: {integer_sequence}")
# 输出: 整数序列: [0, 1, 2, 3, 4]

def make_list(size: int, initializer: callable) -> list:
    """
    创建一个指定大小的列表，其中每个元素由initializer函数根据其索引生成。

    Args:
        size: 列表的大小。
        initializer: 一个可调用对象（函数或lambda），接受一个索引作为参数，
                     并返回该位置的元素值。

    Returns:
        一个新生成的列表。
    """
    if not isinstance(size, int) or size < 0:
        raise ValueError("Size must be a non-negative integer.")
    if not callable(initializer):
        raise TypeError("Initializer must be a callable function or lambda.")

    return list(map(initializer, range(size)))

# 使用辅助函数生成列表
my_custom_list = make_list(4, lambda i: f"Value-{i}")
print(f"使用辅助函数生成的列表: {my_custom_list}")
# 输出: 使用辅助函数生成的列表: ['Value-0', 'Value-1', 'Value-2', 'Value-3']

another_list = make_list(3, lambda i: i * 10)
print(f"另一个使用辅助函数生成的列表: {another_list}")
# 输出: 另一个使用辅助函数生成的列表: [0, 10, 20]