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

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Python内置函数

Python-3.12.0文档解读

详细说明

sum(iterable, /, start=0)

参数：

返回值：

注意事项：

版本变化：

示例：

记忆策略

常用场景

使用场景 1：求列表中数字的总和

使用场景 2：求列表中数字的总和，并加上一个起始值

使用场景 3：求二维列表（矩阵）中所有元素的总和

使用场景 4：求字典中所有值的总和

使用场景 5：求一系列生成器表达式的总和

巧妙用法

使用技巧 1：计算布尔值列表中 True 的数量

使用技巧 2：计算字符串中数字字符的总和

使用技巧 3：计算嵌套字典中所有数值的总和

使用技巧 4：计算两个列表中对应元素的和

使用技巧 5：合并多个字典中的数值

综合技巧

巧妙用法 1：结合 map() 和 sum() 计算平方和

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

巧妙用法 3：结合 zip() 和 sum() 计算矩阵对角线元素的和

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

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

巧妙用法 6：结合 enumerate() 和 sum() 计算加权和

详细说明

sum(iterable, /, start=0)

sum() 函数用于从指定的开始值 start 开始，自左向右对 iterable 中的项求和，并返回总计值。

参数：

iterable：
- 需要进行求和的可迭代对象，通常为包含数字的列表、元组等。
start（可选）：

求和的起始值，默认为 0。注意，start 值不允许为字符串。

返回值：

返回 iterable 中所有项与 start 值之和。

注意事项：

对于某些特定的用例，存在比 sum() 更好、更快的替代方法。

若需要拼接字符串序列，推荐使用 ''.join(sequence)，效率更高。
若需要以扩展精度对浮点数进行求和，推荐使用 math.fsum()。
若需要拼接一系列可迭代对象，推荐使用 itertools.chain()。

版本变化：

在 Python 3.8 版中：start 参数可以通过关键字参数的形式来指定。
在 Python 3.12 版中：浮点数的加总算法已切换为一种能在大多数构建版本上给出更高精度的算法。

示例：

# 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

python复制

# 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 = 0for value in d.values():if isinstance(value, dict):total += sum_nested_dict(value)else:total += valuereturn 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。