Python-3.12.0文档解读-内置函数sum()详细说明+记忆策略+常用场景+巧妙用法+综合技巧


# 求和示例
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
total = sum(numbers)
print(total)  # 输出 15
 
# 指定起始值的求和示例
total_with_start = sum(numbers, 10)
print(total_with_start)  # 输出 25
 
# 错误示例：start 值不允许为字符串
try:
    sum(numbers, '10')
except TypeError as e:
    print(e)  # 输出 TypeError: sum() can't sum strings [use ''.join(seq) instead]

记忆策略

sum 在英语中意为“总和”或“加总”。当你看到 sum 时，可以立即联想到加法运算或求和。

常用场景

当然，以下是 sum() 函数在不同场景中的详细使用示例，每行代码都附有注释：

使用场景 1：求列表中数字的总和


# 场景描述：你有一个包含多个数字的列表，想要计算这些数字的总和。
 
# 定义一个包含多个数字的列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
 
# 使用 sum() 函数对列表中的数字求和
total = sum(numbers)
 
# 输出总和
print(total)  # 输出 15

使用场景 2：求列表中数字的总和，并加上一个起始值


# 场景描述：你有一个包含多个数字的列表，想要在计算这些数字的总和时加上一个起始值。
 
# 定义一个包含多个数字的列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
 
# 指定一个起始值
start_value = 10
 
# 使用 sum() 函数对列表中的数字求和，并加上起始值
total_with_start = sum(numbers, start_value)
 
# 输出总和
print(total_with_start)  # 输出 25

使用场景 3：求二维列表（矩阵）中所有元素的总和


# 场景描述：你有一个二维列表（矩阵），想要计算其中所有元素的总和。
 
# 定义一个二维列表（矩阵）
matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]
 
# 使用嵌套的 sum() 函数对矩阵中的所有元素求和
total_matrix_sum = sum(sum(row) for row in matrix)
 
# 输出总和
print(total_matrix_sum)  # 输出 45

使用场景 4：求字典中所有值的总和

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# 场景描述：你有一个包含多个键值对的字典，想要计算所有值的总和。
 
# 定义一个字典，键为字符串，值为数字
data = {
    'a': 1,
    'b': 2,
    'c': 3,
    'd': 4
}
 
# 使用 sum() 函数对字典中的所有值求和
total_values = sum(data.values())
 
# 输出总和
print(total_values)  # 输出 10

使用场景 5：求一系列生成器表达式的总和


# 场景描述：你有一个生成器表达式，想要计算其中所有生成值的总和。
 
# 定义一个生成器表达式，用于生成 1 到 10 之间的所有数的平方
squares_generator = (x**2 for x in range(1, 11))
 
# 使用 sum() 函数对生成器表达式产生的所有数值求和
total_squares_sum = sum(squares_generator)
 
# 输出总和
print(total_squares_sum)  # 输出 385

巧妙用法

使用技巧 1：计算布尔值列表中 True 的数量

布尔值在 Python 中可以作为整数使用，其中 True 相当于 1，False 相当于 0。我们可以利用 sum() 函数来计算列表中 True 的数量。


# 定义一个包含布尔值的列表
bool_list = [True, False, True, True, False]
 
# 使用 sum() 函数计算列表中 True 的数量
true_count = sum(bool_list)
 
# 输出 True 的数量
print(true_count)  # 输出 3

使用技巧 2：计算字符串中数字字符的总和

通过 sum() 函数，我们可以将字符串中的数字字符转化为整数并计算它们的总和。


# 定义一个包含数字字符的字符串
num_str = "12345"
 
# 使用 sum() 函数计算字符串中数字字符的总和
total = sum(int(char) for char in num_str)
 
# 输出总和
print(total)  # 输出 15

使用技巧 3：计算嵌套字典中所有数值的总和

如果有一个嵌套的字典结构，可以使用递归和 sum() 函数来计算其中所有数值的总和。


# 定义一个嵌套的字典
nested_dict = {
    'a': 1,
    'b': {'c': 2, 'd': 3},
    'e': {'f': {'g': 4, 'h': 5}}
}
 
# 定义一个递归函数，用于计算嵌套字典中的所有数值的总和
def sum_nested_dict(d):
    total = 0
    for value in d.values():
        if isinstance(value, dict):
            total += sum_nested_dict(value)
        else:
            total += value
    return total
 
# 调用递归函数并输出总和
total_sum = sum_nested_dict(nested_dict)
print(total_sum)  # 输出 15

使用技巧 4：计算两个列表中对应元素的和

通过 zip() 和 sum() 函数，可以计算两个列表中对应元素的和。


# 定义两个等长的列表
list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]
 
# 使用列表推导式和 zip() 计算两个列表中对应元素的和
sum_list = [sum(pair) for pair in zip(list1, list2)]
 
# 输出结果列表
print(sum_list)  # 输出 [5, 7, 9]

使用技巧 5：合并多个字典中的数值

通过 sum() 函数，可以实现多个字典的合并，并计算相同键的数值之和。


from collections import Counter
 
# 定义多个字典
dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dict2 = {'a': 2, 'c': 4, 'd': 1}
dict3 = {'b': 3, 'c': 1, 'd': 2}
 
# 使用 Counter 和 sum() 函数合并字典并计算相同键的数值之和
total_counter = sum((Counter(d) for d in [dict1, dict2, dict3]), Counter())
 
# 输出结果字典
print(total_counter)  # 输出 Counter({'c': 8, 'b': 5, 'a': 3, 'd': 3})

这些技巧展示了 sum() 函数在处理布尔值、字符串、嵌套字典、列表和字典合并等方面的巧妙应用。通过这些特殊的用法，可以在很多场景中简化代码，提高代码的可读性和效率。

综合技巧

当然，sum() 函数可以与其他函数或方法相结合，创造出一些非常巧妙的用法，以下是几个这样的例子：

巧妙用法 1：结合 map() 和 sum() 计算平方和

可以通过 map() 函数对每个元素进行平方，再用 sum() 函数计算平方和。


# 定义一个列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
 
# 使用 map() 和 sum() 计算列表中所有数字的平方和
square_sum = sum(map(lambda x: x**2, numbers))
 
# 输出平方和
print(square_sum)  # 输出 55

巧妙用法 2：结合 filter() 和 sum() 计算满足条件的元素的总和

通过 filter() 函数筛选满足条件的元素，再用 sum() 函数求和。


# 定义一个列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
 
# 使用 filter() 筛选出偶数，再用 sum() 计算这些偶数的总和
even_sum = sum(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
 
# 输出偶数的总和
print(even_sum)  # 输出 30

巧妙用法 3：结合 zip() 和 sum() 计算矩阵对角线元素的和

可以通过 zip() 函数提取矩阵的对角线元素，再用 sum() 函数计算它们的和。


# 定义一个矩阵
matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]
 
# 使用 zip() 提取主对角线元素，再用 sum() 计算它们的总和
diagonal_sum = sum(matrix[i][i] for i in range(len(matrix)))
 
# 输出对角线元素的总和
print(diagonal_sum)  # 输出 15

巧妙用法 4：结合 itertools.chain() 和 sum() 计算多个列表中所有元素的和

可以通过 itertools.chain() 函数将多个列表连接起来，再用 sum() 函数计算总和。


import itertools
 
# 定义多个列表
list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5]
list3 = [6, 7, 8, 9]
 
# 使用 itertools.chain() 将多个列表连接起来，再用 sum() 计算总和
total_sum = sum(itertools.chain(list1, list2, list3))
 
# 输出总和
print(total_sum)  # 输出 45

巧妙用法 5：结合 sorted() 和 sum() 求前 N 个最小元素的和

可以通过 sorted() 函数对列表进行排序，再用 sum() 函数计算前 N 个最小元素的和。


# 定义一个列表
numbers = [10, 5, 8, 3, 7, 2, 1, 6, 4, 9]
 
# 指定 N 的值
N = 3
 
# 使用 sorted() 对列表进行排序，取前 N 个最小元素，再用 sum() 计算它们的总和
min_sum = sum(sorted(numbers)[:N])
 
# 输出前 N 个最小元素的总和
print(min_sum)  # 输出 6 (1 + 2 + 3)

巧妙用法 6：结合 enumerate() 和 sum() 计算加权和

可以通过 enumerate() 函数为每个元素添加权重，再用 sum() 函数计算加权和。


# 定义一个列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
 
# 使用 enumerate() 为每个元素添加权重（从 1 开始），再用 sum() 计算加权和
weighted_sum = sum(index * number for index, number in enumerate(numbers, start=1))
 
# 输出加权和
print(weighted_sum)  # 输出 55 (1*1 + 2*2 + 3*3 + 4*4 + 5*5)

这些例子展示了如何灵活地结合 sum() 函数与其他函数或方法，以实现不同的任务。这种组合使用方式不仅能简化代码，还能提高代码的可读性和效率。

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原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_44915521/article/details/139391394