Урок8 минКоллекции

Comprehensions

Теория

Очень частая задача — построить новую коллекцию из старой: из списка товаров взять названия, оставить только товары в наличии, сделать словарь {id: цена}. Циклом это четыре строки: пустой список, for, if, append. Comprehension («включение») записывает то же самое одной строкой, прямо внутри скобок: [что_кладём for элемент in откуда if условие].

Есть три вида: в квадратных скобках получается список, в фигурных с двоеточием — словарь, в фигурных без двоеточия — множество. Comprehension не делает ничего, чего не умеет цикл, — это способ короче записать построение коллекции. Когда логика разрастается (несколько условий, вложенные циклы, побочные действия), обычный цикл читается лучше.

Наглядно

Рисунок 1. Из чего состоит list comprehension и каким строкам обычного цикла соответствует каждая часть. Цифры — порядок чтения: что кладём, откуда берём, какие оставляем.

Таблица 1. Три вида comprehension на списке товаров products.

Вид	Запись	Результат
список	`[p["name"] for p in products]`	`["Мышь", "Клавиатура", ...]`
словарь	`{p["id"]: p["price"] for p in products}`	`{42: 1499, 7: 5990, ...}`
множество	`{p["category_id"] for p in products}`	`{3, 5}` — без повторов

Таблица 2. Два разных места для if.

Запись	Что делает	Длина результата
`[x for x in items if условие]`	фильтр: оставляет только подходящие	меньше или равна исходной
`[a if условие else b for x in items]`	выбор значения для каждого элемента	равна исходной

На практике

Задача: подготовить данные каталога для страницы и API: названия, товары в наличии, метки наличия, словарь цен, множество категорий, варианты товара.

Шаг 1. Переписываем цикл

Каталог — список словарей. Названия всех товаров — сначала циклом, потом comprehension:

python

products = [
    {"id": 42, "name": "Мышь", "price": 1499, "stock": 12, "category_id": 3},
    {"id": 7, "name": "Клавиатура", "price": 5990, "stock": 0, "category_id": 3},
    {"id": 13, "name": "Коврик", "price": 490, "stock": 40, "category_id": 5},
]
names = []
for p in products:
    names.append(p["name"])
print(names)
print([p["name"] for p in products])

Результат:

вывод

['Мышь', 'Клавиатура', 'Коврик']
['Мышь', 'Клавиатура', 'Коврик']

Шаг 2. Фильтруем

if в конце оставляет только элементы, для которых условие истинно:

python

in_stock = [p["name"] for p in products if p["stock"] > 0]
print(in_stock)

Результат:

вывод

['Мышь', 'Коврик']

Шаг 3. Выбираем значение для каждого элемента

Если нужен результат для каждого товара, а меняется только значение, — условное выражение стоит в начале:

python

labels = ["в наличии" if p["stock"] > 0 else "нет в наличии" for p in products]
print(labels)

Результат:

вывод

['в наличии', 'нет в наличии', 'в наличии']

Шаг 4. Строим словарь

Фигурные скобки и пара ключ: значение — получается словарь:

python

prices = {p["id"]: p["price"] for p in products}
print(prices)
print(prices[13])

Результат:

вывод

{42: 1499, 7: 5990, 13: 490}
490

Шаг 5. Строим множество

Фигурные скобки без двоеточия — множество, повторы исчезают:

python

categories = {p["category_id"] for p in products}
print(categories)

Результат:

вывод

{3, 5}

Шаг 6. Используем два цикла

Варианты товара — каждый цвет в каждом размере. Циклы for читаются слева направо, как вложенные: первый — внешний:

python

colors = ["black", "white"]
sizes = ["S", "M"]
variants = [f"{color}-{size}" for color in colors for size in sizes]
print(variants)

Результат:

вывод

['black-S', 'black-M', 'white-S', 'white-M']

Шаг 7. Выбираем цикл, когда он понятнее

Comprehension — для построения коллекции. Если в теле нужны побочные действия (вывод, запись в базу, изменение других объектов) или больше одного условия с ветками, пишите обычный цикл. Comprehension, который не помещается в строку и читается дольше цикла, — признак, что нужен цикл.

Частые ошибки

if ... else в конце. [x for x in items if cond else y] — SyntaxError. Фильтр (if без else) — в конце, выбор значения (a if cond else b) — в начале.
Множество вместо словаря. {p["id"], p["price"] for p in products} — ошибка, {(p["id"], p["price"]) for p in products} — множество кортежей. Словарь получается только с двоеточием: {k: v for ...}.
Порядок двух for. Первый for — внешний цикл. [... for color in colors for size in sizes] перебирает размеры внутри каждого цвета.
Comprehension ради побочных действий. [cart.append(p) for p in products] создаёт бесполезный список из None. Для действий — обычный for.
Повтор ключей в dict comprehension. Если ключ встретился дважды, останется последнее значение — без ошибки.

Итог

Синтаксис

[выражение for x in коллекция if условие] — список.
{ключ: значение for x in коллекция} — словарь; {выражение for x in коллекция} — множество.

Условия

if в конце — фильтр: элементов может стать меньше.
a if условие else b в начале — значение для каждого элемента.

Несколько циклов

for читаются слева направо, первый — внешний.

Когда не использовать

Побочные действия, сложные ветки, длинная нечитаемая строка — пишите обычный цикл.
Ленивые генераторные выражения (x for x in ...) — в разделе «Итераторы и генераторы».

Вопросы на собеседовании

Где ставится if в comprehension и в чём разница?

В конце — фильтр: [x for x in a if x > 0] пропускает часть элементов. В начале — условное выражение: [x if x > 0 else 0 for x in a] даёт значение для каждого элемента. В конце else писать нельзя.

Быстрее ли comprehension обычного цикла?

Обычно немного быстрее цикла с append: не нужно на каждой итерации искать и вызывать метод append. Но выигрыш небольшой — comprehension выбирают ради читаемости, а не скорости.

Как из списка пар сделать словарь?

{k: v for k, v in pairs} или проще dict(pairs). Если ключи повторяются, остаётся последнее значение.

Глубже

Чем comprehension отличается от генераторного выражения по памяти и почему переменная comprehension не «утекает» наружу — в курсе «Python под капотом», раздел «Итерация и протоколы».