如何用Python结构模式匹配检查列表中是否包含指定元素？

假设Boto3返回的S3桶列表数据如下：

{'Buckets': [{'CreationDate': datetime.datetime(1, 1, 1, 0, 0, tzinfo=tzlocal()),
              'Name': 'foo'},
             {'CreationDate': datetime.datetime(1, 1, 1, 0, 0, tzinfo=tzlocal()),
              'Name': 'bar'},
             {'CreationDate': datetime.datetime(2024, 7, 30, 15, 4, 59, 150000, tzinfo=tzlocal()),
              'Name': 'baz'}],
 'Owner': {...}}

要判断桶foo是否在列表开头，可以用结构模式匹配实现：

match s3_response:
    case {"Buckets": [{"Name": "foo", "CreationDate": _}, *_]}:
        print("Bucket 'foo' found")
    case _:
        print("Bucket 'foo' not found")

同理，判断桶是否在列表末尾只需调整模式，把*_放在目标元素前面即可。

但如果要判断桶bar是否存在于列表中间（非首尾位置），直接写[*_, {"Name": "bar", ...}, *_]会触发语法错误：

SyntaxError: multiple starred names in sequence pattern

这是因为Python的结构模式匹配不允许在同一个序列模式中使用多个*_捕获。不过可以通过以下几种方式用结构模式匹配实现需求：

方法1：结合守卫条件匹配 #

先匹配整个Buckets列表，再在守卫条件里检查元素是否存在且不在首尾：

match s3_response:
    case {"Buckets": buckets} if len(buckets) >= 2 and any(b["Name"] == "bar" for b in buckets[1:-1]):
        print("Bucket 'bar' found in middle")
    case _:
        print("Bucket 'bar' not found in middle")

方法2：递归模式匹配 #

通过递归检查剩余元素，实现对中间位置的匹配：

match s3_response:
    case {"Buckets": [_, *rest]}:
        match rest:
            case [{"Name": "bar", "CreationDate": _}, *_]:
                print("Bucket 'bar' found in middle")
            case [_, *more]:
                # 递归检查剩余部分
                s3_response["Buckets"] = rest
                continue
            case _:
                print("Bucket 'bar' not found in middle")
    case _:
        print("Bucket 'bar' not found in middle")

方法3：组合多模式覆盖场景 #

如果列表长度有限，可以组合多个模式覆盖所有可能的中间位置：

match s3_response:
    case {"Buckets": [_, {"Name": "bar", "CreationDate": _}, *_]} | \
         {"Buckets": [_, _, {"Name": "bar", "CreationDate": _}, *_]}:
        print("Bucket 'bar' found in middle")
    case _:
        print("Bucket 'bar' not found in middle")

当然，传统的列表推导式方法依然简洁高效：

'bar' in [bucket.get("Name", "") for bucket in s3_response.get("Buckets", [])[1:-1]]

内容的提问来源于stack exchange，提问作者LondonRob