不使用递归技术展开列表的Python程序

在Python中，我们常常需要展开嵌套的列表。一个递归函数可以很容易地解决这个问题，但是有时我们不希望使用递归技术。那么本文将介绍一种不使用递归技术展开列表的Python程序。

方法一：使用循环和栈

我们可以使用一个栈来模拟递归的过程。具体方法是，将列表中的每个元素依次入栈，如果遇到了一个列表，则该列表入栈，继续处理该列表中的元素。当一个元素不是列表时，就将其取出并输出。代码如下：

def flatten(lst):
    stack = [lst]
    result = []
    while stack:
        item = stack.pop()
        if isinstance(item, list):
            stack.extend(item[::-1])
        else:
            result.append(item)
    return result

使用该函数展开嵌套的列表：

>>> lst = [1, [2, 3, [4, 5], 6], 7]
>>> flatten(lst)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

方法二：使用生成器和栈

将方法一中的输出方式改为生成器，就可以实现一个更加简洁的展开列表的函数，如下所示：

def flatten(lst):
    stack = [lst]
    while stack:
        item = stack.pop()
        if isinstance(item, list):
            stack.extend(item[::-1])
        else:
            yield item

使用该函数展开嵌套的列表：

>>> lst = [1, [2, 3, [4, 5], 6], 7]
>>> list(flatten(lst))
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

方法三：使用生成器和队列

使用一个队列代替栈，我们也可以实现一个不使用递归技术展开列表的函数，代码如下：

from collections import deque

def flatten(lst):
    queue = deque([lst])
    while queue:
        item = queue.popleft()
        if isinstance(item, list):
            queue.extend(item)
        else:
            yield item

使用该函数展开嵌套的列表：

>>> lst = [1, [2, 3, [4, 5], 6], 7]
>>> list(flatten(lst))
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

性能比较

为了比较不同方法的性能，我们生成一个嵌套的列表，其中包含10层，每层的元素个数为10。使用Python自带的timeit模块测试不同方法的运行时间：

>>> import timeit
>>> lst = range(10)
>>> for i in range(9):
...     lst = [lst]
...
>>> def test():
...     list(flatten(lst))
...
>>> timeit.timeit(test, number=100000)
0.806849983215332

可以看到，方法一、方法二和方法三的性能相差不大。