Включения и функции для коллекций

Списковое включение — короткая запись уже понятного цикла с append, а sum, min, max, all и any заменяют типовые циклы-накопители. Опора — цикл с append из урока о списках и накопители из урока о while: здесь у них появляется короткая запись.

Начнём с квадратов чисел от 1 до 5, а потом превратим строку "10 -2 7" в список чисел.

Включение записывает правило построения списка, которое раньше давал цикл. Построим квадраты чисел:

squares = []for n in range(1, 6):    squares.append(n * n)print(squares)

Тот же смысл можно выразить списковым включением — записью правила построения списка:

squares = [n * n for n in range(1, 6)]print(squares)

Читай по смыслу: «для каждого n из диапазона взять n * n». Хотя выражение результата стоит слева, значение n появляется из части for.

if после источника отбирает элементы, а условное выражение перед for выбирает значение.

even_squares = [n * n for n in range(1, 8) if n % 2 == 0]print(even_squares)

if после источника — фильтр: неподходящий элемент вовсе не попадает в результат. Условное выражение перед for решает другую задачу:

a = [-3, 0, 5]labels = ["plus" if x > 0 else "other" for x in a]print(labels)

Здесь результат имеет столько же элементов, сколько исходный список. Меняется выбираемое значение, а не число элементов.

Несколько for во включении идут в том же порядке, что вложенные циклы.

pairs = [(x, y) for x in range(2) for y in range(3)]print(pairs)

Части for идут в том же порядке, что обычные вложенные циклы. Внешний — по x, внутренний — по y. Не используй чрезмерно длинные включения: если пояснение становится труднее исходного цикла, лучше оставить цикл.

Независимые строки таблицы теперь можно создавать так:

table = [[0] * 3 for _ in range(2)]table[0][0] = 9print(table)

Каждое повторение вычисляет [0] * 3 заново, поэтому строки не связаны — в отличие от [[0] * 3] * 2 из урока о списках. Имя _ — обычная переменная, которой по соглашению обозначают ненужное значение.

Бывают включения для множеств и словарей, а частые циклы заменяют готовые функции.

unique_lengths = {len(word) for word in ["кот", "дом", "окно"]}squares_by_number = {n: n * n for n in range(4)}print(unique_lengths)print(squares_by_number)

Фигурные скобки с одним выражением дают множество, с парой ключ: значение — словарь.

sum(a) складывает элементы, min(a) и max(a) находят крайние значения. sum([]) равно 0, но min([]) и max([]) без значения по умолчанию вызывают ошибку: у пустого набора нет минимума или максимума.

print(sum([]))print(min([]))

all(...) проверяет, что все элементы истинны, any(...) — что истинен хотя бы один. Они останавливаются, когда ответ уже известен. Для пустого источника all возвращает True, а any — False: нет ни одного нарушения первого требования и ни одного подтверждения второго.

numbers = [2, 4, 8]print(all([x % 2 == 0 for x in numbers]))print(any([x < 0 for x in numbers]))

Позднее уберём создание промежуточного списка с помощью генераторного выражения. На этом этапе явный список помогает увидеть логические значения, которые получает функция: [True, True, True] и [False, False, False].

Числа из строки собирает одно включение. Преобразуем строку "10 -2 7" в список целых одной понятной записью:

line = "10 -2 7"numbers = [int(part) for part in line.split()]print(numbers)print(sum(numbers), min(numbers), max(numbers))

В этой строке нет новой магии: split создаёт части, цикл перебирает их, int преобразует каждую, включение собирает список.

Сквозная задача курса — сумма и наибольшее из 5, −2, 10, 7 — теперь записывается одной строкой: print(sum(numbers), max(numbers)) для numbers = [5, -2, 10, 7] выводит 20 10. Внутри sum и max — тот же накопитель и тот же поиск лучшего, что мы писали руками в уроках о while и списках.

Модуль целиком: пять видов данных и одна запись для их построения. Строки и коллекции различаются тем, что они хранят и что с ними можно делать, а включение строит любую из изменяемых коллекций одной записью:

Все пять — перебираемые объекты: по каждому ходит for, к каждому применимы len, in, sum, min, max. Выбор между ними — по нужным действиям, как в уроке о множествах.