Dictionary Comprehension в Python

Словари — типы данных в Python, позволяющие хранить данные в виде пары ключ/значение. Например:

my_dict = {1: 'apple', 2: 'ball'}

Подробнее: Словари (Dictionary) в Python.

Что такое Dictionary Comprehension?

Dictionary comprehension — элегантный и краткий способ создания словарей.

Пример 1: Dictionary Comprehension

Рассмотрим следующий код:

square_dict = dict()
for num in range(1, 11):
    square_dict[num] = num*num
print(square_dict)

Теперь создадим тот же словарь, используя dictionary comprehension.

# пример dictionary comprehension
square_dict = {num: num*num for num in range(1, 11)}
print(square_dict)

Вывод обеих программ будет одинаковым:

{1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25, 6: 36, 7: 49, 8: 64, 9: 81, 10: 100}

В обеих программах мы создали словарь square_dict с парой число — квадрат числа.

Однако использование dictionary comprehension позволило создать словарь в одну строку.

Использование Dictionary Comprehension

Из примера выше видно, что dictionary comprehension должен быть написан в определённом шаблоне.

Минимальный синтаксис:

dictionary = {key: value for vars in iterable}

Посмотрим, как использовать dictionary comprehension, используя данные другого словаря.

Пример 3: Применение Dictionary Comprehension

# цена товаров в долларах
old_price = {'milk': 1.02, 'coffee': 2.5, 'bread': 2.5}

dollar_to_pound = 0.76
new_price = {item: value*dollar_to_pound for (item, value) in old_price.items()}
print(new_price)

Вывод

{'milk': 0.7752, 'coffee': 1.9, 'bread': 1.9}

Здесь мы получили цены товаров в долларах и преобразовали их в фунты. Использование dictionary comprehension делает эту задачу намного проще и короче.

Условия в Dictionary Comprehension

Мы можем дополнительно настроить dictionary comprehension, добавив условия. Рассмотрим пример.

Пример 4: Условие if

original_dict = {'jack': 38, 'michael': 48, 'guido': 57, 'john': 33}

even_dict = {k: v for (k, v) in original_dict.items() if v % 2 == 0}
print(even_dict)

Вывод

{'jack': 38, 'michael': 48}

Как видно, только элементы с чётным значением добавлены из-за условия if.

Пример 5: Несколько условий if

original_dict = {'jack': 38, 'michael': 48, 'guido': 57, 'john': 33}

new_dict = {k: v for (k, v) in original_dict.items() if v % 2 != 0 if v < 40}
print(new_dict)

Вывод

{'john': 33}

В этом случае добавлены только элементы с нечётным значением, меньшим 40. Это из-за нескольких условий if. Они эквивалентны операции and, где оба условия должны быть истинными.

Пример 6: Условие if-else

original_dict = {'jack': 38, 'michael': 48, 'guido': 57, 'john': 33}

new_dict_1 = {k: ('old' if v > 40 else 'young')
    for (k, v) in original_dict.items()}
print(new_dict_1)

Вывод

{'jack': 'young', 'michael': 'old', 'guido': 'old', 'john': 'young'}

Здесь элементы со значением 40 или больше получают 'old', остальные — 'young'.

Вложенный Dictionary Comprehension

Можно добавлять dictionary comprehension внутрь dictionary comprehension для создания вложенных словарей.

Пример 7: Вложенный словарь с двумя comprehension

dictionary = {
    k1: {k2: k1 * k2 for k2 in range(1, 6)} for k1 in range(2, 5)
}
print(dictionary)

Вывод

{2: {1: 2, 2: 4, 3: 6, 4: 8, 5: 10},
3: {1: 3, 2: 6, 3: 9, 4: 12, 5: 15},
4: {1: 4, 2: 8, 3: 12, 4: 16, 5: 20}}

Мы построили таблицу умножения во вложенном словаре для чисел от 2 до 4.

При вложенном dictionary comprehension Python сначала проходит внешний цикл, потом внутренний.

Тот же код эквивалентен:

dictionary = dict()
for k1 in range(11, 16):
    dictionary[k1] = {k2: k1*k2 for k2 in range(1, 6)}
print(dictionary)

И далее можно развернуть:

dictionary = dict()
for k1 in range(11, 16):
    dictionary[k1] = dict()
    for k2 in range(1, 6):
        dictionary[k1][k2] = k1*k2
print(dictionary)

Все три программы дают одинаковый результат.

Преимущества Dictionary Comprehension

Совет

Dictionary comprehension значительно сокращает процесс инициализации словаря. Это делает код более pythonic.

Использование dictionary comprehension в коде сокращает количество строк, сохраняя логику.

Предостережения

Предупреждение

Хотя dictionary comprehension отлично подходит для написания элегантного и читаемого кода, они не всегда правильный выбор. Нужно быть осторожным, так как:

Иногда они делают код медленнее и потребляют больше памяти.
Они могут снизить читаемость кода.

Не стоит пытаться вместить сложную логику или большое количество вложенных comprehension только ради того, чтобы сделать код однострочным. В таких случаях лучше выбрать альтернативы, например циклы.

См. также: Вложенный словарь в Python.