如何用Python实现Mathematica风格的列表映射求和？求最简高效方案

问题背景 #

习惯使用Mathematica的简洁语法实现列表映射求和，例如对多项式函数求和的示例：

myList = {1,2,3};
output = Sum[ x^3+x^2+x , { x, myList } ]

本人在Python中写出了如下实现代码：

myList = [1,2,3]
output = sum(list(map(lambda x: x*x*x+x*x+x , myList)))

想问这是否是Python中实现该功能的最简且高效的方式？个人认为这类简单任务不应嵌套三四个内置函数。

解答 #

你当前的实现并非Python里最简洁高效的方式，嵌套多个内置函数确实没必要，以下是几种更优的写法：

1. 生成器表达式（推荐：最简洁+最高效） #

直接用生成器表达式替代map+list，生成器无需额外创建完整列表，内存效率更高，代码也更扁平直观：

myList = [1,2,3]
output = sum(x**3 + x**2 + x for x in myList)

这里用x**3替代x*x*x，写法更接近Mathematica的x^3，可读性更强。生成器表达式是Python处理迭代求和的惯用方案，完全没有多余的嵌套。

2. 列表推导式（简洁但内存开销稍大） #

如果一定要显式生成列表（通常没必要），列表推导式比map+lambda的写法更清晰：

myList = [1,2,3]
output = sum([x**3 + x**2 + x for x in myList])

但相比生成器表达式，它会提前创建整个列表，处理大列表时内存占用更高，性能不如前者。

3. 简化版map写法（仍不如生成器直观） #

如果坚持使用map，可以去掉多余的list转换（sum可以直接迭代map返回的迭代器），同时简化表达式：

myList = [1,2,3]
output = sum(map(lambda x: x**3 + x**2 + x, myList))

但这种写法还是不如生成器表达式易读，不推荐作为首选。

总结：生成器表达式是实现该功能的最优选择，既简洁易懂，又能保证内存和执行效率，完全避免了多层内置函数嵌套的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kagaratsch