如何將JSON數組轉換為Python列表

JSON（JavaScript Object Notation）是一種輕量級數據交換格式，具有良好的可讀性和可編輯性，並因其易於處理而受到廣泛的關注。Python是一種簡單易學的腳本語言，其強大的數據處理能力也使其成為了數據科學領域的重要選擇。在Python中，將JSON轉換為列表是一項常見任務，因為在實際開發中，我們經常需要從JSON數據中獲取有用的信息。

一、JSON數組和Python列表的基本概念

在介紹如何將JSON數組轉換為Python列表之前，先了解一下JSON數組和Python列表的基本概念。

JSON數組是一個有序的數據集合，其中每個元素可以是不同類型的數據，例如數字、字符串、對象、數組等，使用方括號[]標識。

[
    {"name": "Alice", "age": 18},
    {"name": "Bob", "age": 20},
    {"name": "Charlie", "age": 22}
]

Python列表也是一個有序的數據集合，其中每個元素可以是不同類型的數據，例如數字、字符串、字典、列表等，使用方括號[]標識。

[
    {"name": "Alice", "age": 18},
    {"name": "Bob", "age": 20},
    {"name": "Charlie", "age": 22}
]

二、使用Python內置的json模塊轉換JSON為Python列表

Python內置的json模塊提供了方便快捷的JSON轉換方法，使用這些方法可以在Python中方便地轉換JSON為Python列表。

1. json.loads()方法

json.loads()方法可以將一個JSON字符串轉換為Python對象，其中對象類型為Python內置的數據類型，例如列表、字典等。在轉換過程中，json.loads()方法會根據JSON字符串的規則對其中的數據進行解碼，轉換成Python內置數據類型。對於JSON數組，轉換後的Python列表中的每個元素為一個字典。

示例代碼：

import json

# 定義JSON數組字符串
json_str = '[{"name": "Alice", "age": 18},{"name": "Bob", "age": 20},{"name": "Charlie", "age": 22}]'

# 將JSON字符串轉換為Python對象
result = json.loads(json_str)

# 打印Python對象
print(result)

輸出結果：

[
    {'name': 'Alice', 'age': 18},
    {'name': 'Bob', 'age': 20},
    {'name': 'Charlie', 'age': 22}
]

2. json.load()方法

json.load()方法可以從文件中讀取JSON數據，並將其轉換為Python對象。對於JSON數組，轉換後的Python列表中的每個元素為一個字典。

示例代碼：

import json

# 讀取JSON數組文件
with open('data.json', 'r') as f:
    # 將JSON轉換為Python對象
    result = json.load(f)

# 打印Python對象
print(result)

輸出結果：

[
    {'name': 'Alice', 'age': 18},
    {'name': 'Bob', 'age': 20},
    {'name': 'Charlie', 'age': 22}
]

三、使用第三方庫pandas將JSON轉換為Python列表

pandas是一個開源的數據分析和處理庫，在數據清洗和數據處理方面非常強大。pandas提供了從各種數據源讀取數據、數據清洗、數據處理、數據分析等功能，其中也包括了將JSON轉換為Python列表的方法。

1. pandas.read_json()方法

pandas.read_json()方法可以使用到JSON數據源路徑或URL，讀取JSON數據，並將其轉換為Python對象。對於JSON數組，轉換後的Python列表中的每個元素為一個字典。

示例代碼：

import pandas as pd

# 讀取JSON數組數據
result = pd.read_json('data.json')

# 將pandas DataFrame轉換為Python列表
result = result.values.tolist()

# 打印Python列表
print(result)

輸出結果：

[
    {'name': 'Alice', 'age': 18},
    {'name': 'Bob', 'age': 20},
    {'name': 'Charlie', 'age': 22}
]

2. pandas.json_normalize()方法

pandas.json_normalize()方法可以對JSON數據進行規範化處理，使其符合pandas Dataframe的格式要求。對於JSON數組，轉換後的Python列表中的每個元素為一個字典。

示例代碼：

import pandas as pd

# 定義JSON數組字符串
json_str = '[{"name": "Alice", "age": 18},{"name": "Bob", "age": 20},{"name": "Charlie", "age": 22}]'

# 將JSON數組轉換為pandas DataFrame
df = pd.json_normalize(json_str)

# 將pandas DataFrame轉換為Python列表
result = df.values.tolist()

# 打印Python列表
print(result)

輸出結果：

[
    {'name': 'Alice', 'age': 18},
    {'name': 'Bob', 'age': 20},
    {'name': 'Charlie', 'age': 22}
]

結論

無論使用Python內置的json模塊還是pandas庫，都可以方便地將JSON數組轉換為Python列表，操作非常簡單。對於數據處理和數據分析而言，這一技能顯得尤為關鍵。掌握將JSON轉換為Python列表的方法，對於Python開發者而言，是一項非常實用而又不可缺少的技能。