Comprehension с условием if: фильтр списка в Python

Прошлый урок строил списки-близнецы: каждый элемент источника превращался в новый. Но чаще нужен не весь список, а выборка: из оценок — только пятёрки, из цен — только доступные, из слов — только длинные. Это работа фильтра, и comprehension умеет её одной строкой: к конструкции добавляется условие if. Разберём фильтр на знакомой задаче, его место в записи, сложные условия — и вторую роль if, которая живёт в другой части строки и делает совсем другое.

Задача: выбрать чётные

Циклом задача решается уже знакомым шаблоном: приёмник, перебор, условие, append — по строке на каждый шаг:

nums = [4, -2, 7, 5, 8]
evens = []
for n in nums:
    if n % 2 == 0:
        evens.append(n)
print(evens)

[4, -2, 8]

Четверка, минус двойка и восьмёрка прошли проверку на чётность, семёрка и пятёрка остались за бортом. Шаблон вырос до четырёх строк, и все четыре повторяются в каждой задаче фильтрации на свете — меняются только условие и выражение.

if внутри comprehension

Comprehension сжимает шаблон обратно в одну строку: условие дописывается в конец, после перебора:

nums = [4, -2, 7, 5, 8]
evens = [n for n in nums if n % 2 == 0]
print(evens)

[4, -2, 8]

Результат тот же, а читается строка как фраза: список из n для каждого n в nums, если n делится на два. if в конце comprehension — это фильтр: условие проверяет каждый элемент, и внутрь нового списка попадают только прошедшие проверку. Непрошедшие не заменяются и не обрезаются — они просто не попадают в результат, поэтому длина выборки может быть меньше исходной.

• Выражение — n: что кладётся в новый список прошедшим элементам
• Перебор — for n in nums: откуда берутся элементы
• Фильтр — if n % 2 == 0: условие, которое должно оказаться True, стоит после перебора

Фильтр по строкам

Условием может быть любой вызов, возвращающий True или False. У строк такой проверкой удобно служит startswith — начинается ли слово с префикса:

names = ['анна', 'борис', 'артём', 'вера']
print([name for name in names if name.startswith('а')])

['анна', 'артём']

Анна и Артём прошли, Борис и Вера не прошли. Второй частый фильтр — по длине, через знакомую len:

words = ['сыр', 'масло', 'кефир']
print([w for w in words if len(w) > 4])

['масло', 'кефир']

Сыр короче пяти букв и вылетел, масло и кефир остались. Граница строгая: слово ровно из пяти букв подошло, а из четырёх — нет, поэтому условие формулируйте по задаче: строго больше или не меньше.

Условия посложнее: and и or

Когда требований два, они соединяются логическими операторами прямо внутри фильтра:

nums = [3, -4, 8, -1, 6]
print([n for n in nums if n > 0 and n % 2 == 0])
print([n for n in nums if n < 0 or n > 5])

[8, 6]
[-4, 8, -1, 6]

Первая строка требует и положительность, и чётность — прошли только восемь и шесть. Вторая берёт неположительных и большие пяти сразу: минус четвёрка, минус единица, шесть и восемь. Операторы and и or работают здесь так же, как в обычном if — ничему новому учиться не нужно.

Пустой результат — это нормально

Что вернёт фильтр, если не подошёл никто? Честный пустой список:

odds = [1, 3, 5]
print([n for n in odds if n % 2 == 0])

[]

Пустые квадратные скобки — не ошибка, а корректный ответ на вопрос о чётных среди нечётных. Результат проверяют привычными способами: через len — len(result) == 0 — или по истинности списка в условии, ведь пустой список считается ложью.

if в конце фильтрует, if-else в начале преобразует

Второе место для if внутри comprehension — перед перебором, и смысл там совсем другой. Запись с else выбирает значение для каждого элемента, а не отбрасывает неподходящие:

nums = [4, -2, 7, 0]
print([n if n > 0 else 0 for n in nums])
print([n for n in nums if n > 0])

[4, 0, 7, 0]
[4, 7]

Первая строка заменила всё неположительное нулями: элементов осталось столько же, сколько было. Вторая строка выкинула неположительные: список стал короче. Разница в длине результата — самый быстрый способ понять, какая из двух конструкций перед вами.

nums = [4, -2]
print([n for n in nums if n > 0 else 0])

Фильтр встал в один ряд с построением: comprehension умеет и изменить каждый элемент, и отобрать нужные — а с zip из следующего урока два параллельных списка соединятся в пары значений.