如何在列表中更新Python for循环？

Question

在迈克尔·尼尔森的神经网络教程中，他有以下代码：

def update_mini_batch(self, mini_batch, eta):
    """The ``mini_batch`` is a list of tuples ``(x, y)``, and ``eta``
    is the learning rate."""
    nabla_b = [np.zeros(b.shape) for b in self.biases]
    nabla_w = [np.zeros(w.shape) for w in self.weights]
    for x, y in mini_batch:
        delta_nabla_b, delta_nabla_w = self.backprop(x, y)
        nabla_b = [nb+dnb for nb, dnb in zip(nabla_b, delta_nabla_b)]
        nabla_w = [nw+dnw for nw, dnw in zip(nabla_w, delta_nabla_w)]
    self.weights = [w-(eta/len(mini_batch))*nw
                    for w, nw in zip(self.weights, nabla_w)]
    self.biases = [b-(eta/len(mini_batch))*nb
                   for b, nb in zip(self.biases, nabla_b)]

我了解什么是元组和列表，我了解zip函数在做什么，但我不了解变量nb、dnb、nw和dnw是如何在这两行代码上更新的：

        nabla_b = [nb+dnb for nb, dnb in zip(nabla_b, delta_nabla_b)]
        nabla_w = [nw+dnw for nw, dnw in zip(nabla_w, delta_nabla_w)]

有谁能帮我解释一下这两行字的魔力吗？你知道吗

Answer 1

zip函数将这两个列表按元素粘在一起，因此如果给定了它：

a = [1, 2, 3, 4]
b = ["a", "b", "c", "d"]

zip(a, b)将返回：

[(1, "a"), (2, "b"), ...]

（每个元素都是tuple）

可以使用元素tuple中每个变量之间的逗号来解压list的tuple元素（或list）：

for elem_a, elem_b in zip(a, b):
    print(elem_a, elem_b)

这将打印：

1 a
2 b
3 c
4 d

在您的例子中，它添加了两个列表nabla_b和delta_nabla_b元素，这样您就得到了一个列表，每个元素是压缩列表中相应元素的总和。你知道吗

这看起来可能有点奇怪，因为for循环都在一行上，但这称为“列表理解”。简单的列表理解读起来像英语。你知道吗

Answer 2

这两行是Pythonlist comprehensions的典型示例。你知道吗

本质上，对于您的第一个列表：

nabla_b = [nb+dnb for nb, dnb in zip(nabla_b, delta_nabla_b)]

这意味着：

1. 从zip(nabla_b, delta_nabla_b)取第一对，命名为nb和dnb
2. 添加它们（nb+dnb）
3. 使结果成为新列表的第一个元素nabla_b
4. 对于第二对etc，转到步骤1，将结果附加到nabla_b，直到zip(nabla_b, delta_nabla_b)中的所有对都用完为止

举个简单的例子，下面的列表：

squares = [x**2 for x in range(10)]
print(squares)
# [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

等价于以下for循环：

squares = []

for x in range(10):
    squares.append(x**2)

print(squares)
# [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

有关更多示例和快速介绍，请参见here。你知道吗