Списочные выражения

Давай погрузимся в мир списочных выражений в Python! Это такая мощная и лаконичная фишка, что, если бы они были супергероями, то, безусловно, стали бы "Лигой Суперсписков". Итак, поехали!

Что такое списочные выражения?

Списочные выражения (или list comprehensions) — это способ создания новых списков на основе существующих. Они позволяют нам писать код более компактно и читаемо. В отличие от традиционных циклов, где ты создаешь пустой список и заполняешь его в цикле, списочные выражения позволяют сделать это за одну строку. Это как магия, только без волшебной палочки!

Основной синтаксис

Синтаксис списочного выражения выглядит так:

[выражение for элемент in итерируемый_объект]

Давай рассмотрим простой пример. Допустим, у нас есть список чисел, и мы хотим получить новый список, содержащий квадраты этих чисел:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squares = [x**2 for x in numbers]
print(squares)  # Вывод: [1, 4, 9, 16, 25]

Условия в списочных выражениях

Но это еще не все! Мы можем добавлять условия в наши списочные выражения. Например, если мы хотим получить квадраты только четных чисел:

even_squares = [x**2 for x in numbers if x % 2 == 0]
print(even_squares)  # Вывод: [4, 16]

Вот так просто мы отфильтровали четные числа. Это напоминает фильтрацию в Excel, только без необходимости открывать эту программу!

Вложенные списочные выражения

Теперь давай поговорим о вложенных списочных выражениях. Это как матрешка: внутри одной есть другая! Например, если у нас есть список списков, и мы хотим получить плоский список:

matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
flat_list = [num for row in matrix for num in row]
print(flat_list)  # Вывод: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Видишь? Мы проходим по каждой строке матрицы и извлекаем числа. Это как искать иголку в стоге сена, только иголки сами приходят к тебе!

Списковые выражения против обычных циклов

Теперь давай сравним списочные выражения с обычными циклами. Напишем код с использованием цикла:

squares_loop = []
for x in numbers:
    squares_loop.append(x**2)
print(squares_loop)  # Вывод: [1, 4, 9, 16, 25]

Как видишь, это занимает больше строк и выглядит менее элегантно. В программировании важна не только функциональность, но и красота кода!

Производительность

Интересный факт: списочные выражения обычно работают быстрее обычных циклов. Это связано с тем, что они оптимизированы на уровне интерпретатора Python. Так что если ты заботишься о производительности своего кода (а кто не заботится?), используй их!

Заключение

Итак, ты теперь знаешь о списочных выражениях в Python! Они делают код более чистым и понятным и помогают избежать лишних строк. Помни: чем меньше кода — тем меньше шансов на ошибки. Так что вперед — используй списочные выражения и становись мастером Python!

И не забывай: программирование — это не только работа с кодом, но и умение находить красоту в простоте!

Задания для закрепления материала

1. Квадраты нечетных чисел
Напиши списочное выражение, которое создаст новый список, содержащий квадраты нечетных чисел из списка numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10].

2. Фильтрация строк по длине
Дан список строк words = ["apple", "banana", "cherry", "date", "fig", "grape"]. Напиши списочное выражение, которое создаст новый список, содержащий только те слова, длина которых больше 3 символов.

3. Список парных чисел
Создай список парных чисел из двух списков: list1 = [1, 2, 3] и list2 = [4, 5, 6]. Используй списочное выражение для создания списка кортежей, где каждый кортеж будет содержать пару чисел (один из первого списка и один из второго).

4. Удвоение элементов списка
Дан список numbers = [1, 2, 3, 4, 5]. Напиши списочное выражение, которое создаст новый список, содержащий элементы исходного списка, удвоенные по значению.

5. Плоский список из вложенного списка
Дан вложенный список nested_list = [[1, 2], [3, 4], [5]]. Используя списочное выражение, создай плоский список, содержащий все элементы вложенного списка в одном уровне.