Списковые включения в Python: с чего начать

К концу этого разбора вы сможете переписать цикл, который наполняет список, в одну строку — так пишут большинство Python-разработчиков. Уйдёт минут пятнадцать. Всё показано на Python 3.10+, но списковые включения работают одинаково начиная с Python 3.0, так что версия почти не важна.

Списковое включение (list comprehension) — короткий способ создать список на основе другого списка, диапазона или любого итерируемого объекта. Вместо трёх строк с append получается одна.

Что нужно до начала

Ничего, кроме установленного Python и места, где запускать код. Проверьте версию:

python --version
# Должно быть Python 3.6 или выше — подойдёт любая современная

Запускать примеры удобнее всего в интерактивной оболочке: наберите python в терминале и вставляйте строки по одной. После каждого выражения оболочка сразу покажет результат — это удобно для проверки.

Шаг 1. Сравните обычный цикл и включение

Задача простая: получить список квадратов чисел от 0 до 4. Сначала — как это делают через обычный цикл:

squares = []
for number in range(5):
    squares.append(number ** 2)

print(squares)
# [0, 1, 4, 9, 16]

А теперь то же самое одним списковым включением:

squares = [number ** 2 for number in range(5)]

print(squares)
# [0, 1, 4, 9, 16]

Проверка: обе версии печатают одинаковую строку [0, 1, 4, 9, 16]. Если у вас так — вы уже написали своё первое включение.

Читается справа налево по смыслу: «пройди по range(5), для каждого number посчитай number ** 2 и собери всё в список».

Из чего состоит выражение

Любое списковое включение — это квадратные скобки, внутри которых три части:

• выражение — что положить в список (number ** 2);
• for-часть — откуда брать значения (for number in range(5));
• необязательное условие — фильтр, о нём ниже.

Шаг 2. Добавьте условие-фильтр

Часто нужны не все элементы, а только подходящие. Например, только чётные числа от 0 до 9:

evens = [number for number in range(10) if number % 2 == 0]

print(evens)
# [0, 2, 4, 6, 8]

Проверка: в списке пять чисел, все чётные. Условие if ставится в конце: элемент попадает в список, только если условие истинно.

Оператор % — остаток от деления. number % 2 == 0 истинно для чётных чисел.

Условие внутри выражения — это другое

Не путайте фильтр в конце с тернарным выражением в начале. Фильтр решает, брать элемент или нет. Тернарное выражение решает, что именно положить, но берёт все элементы:

# Заменяем нечётные на строку 'odd', чётные оставляем числом
labels = ['odd' if number % 2 else number for number in range(5)]

print(labels)
# ['odd', 'odd', 2, 'odd', 4]

Здесь if ... else стоит до for — это часть выражения, а не фильтр. Обратите внимание: элементов пять, ни один не выброшен.

Правило простое: if без else в конце — это фильтр. if ... else перед for — это выбор значения. Их легко перепутать, и тогда Python выдаст ошибку синтаксиса.

Шаг 3. Работайте со строками и словарями

Итерировать можно не только числа. Например, привести список слов к верхнему регистру:

words = ['django', 'flask', 'fastapi']
upper = [word.upper() for word in words]

print(upper)
# ['DJANGO', 'FLASK', 'FASTAPI']

Или отфильтровать слова длиннее четырёх букв:

words = ['django', 'flask', 'orm', 'api']
long_words = [word for word in words if len(word) > 4]

print(long_words)
# ['django', 'flask']

Проверка: в long_words два элемента — 'django' и 'flask'. Короткие 'orm' и 'api' отсеялись.

Родственники: множества и словари

Тот же синтаксис работает не только для списков. Заменив квадратные скобки на фигурные, вы получаете включение для множества или словаря:

Множество автоматически убирает дубликаты, а словарь требует пару ключ: значение. Начните с обычных списков — остальное освоите потом.

Если не получилось

Три ошибки, на которые чаще всего натыкаются новички:

• SyntaxError: invalid syntax — скорее всего, вы поставили if ... else в конце строки. Тернарное выражение должно стоять до for, а простой фильтр — после. Проверьте порядок частей.
• NameError: name 'number' is not defined — вы используете в выражении переменную, которой нет в for-части. Имя после for и имя в начале выражения должны совпадать.
• Результат — пустой список [] — условие-фильтр отсеяло всё. Уберите if и посмотрите, что вообще попадает в список, потом настраивайте условие.

Когда включение лучше не писать

Списковое включение хорошо для простых преобразований. Как только внутри появляется двойная вложенность, длинное условие или побочный эффект (запись в файл, вызов print), читаемость падает. Обычный цикл с телом на несколько строк понятнее одной длинной строки, которую приходится расшифровывать.

# Так делать не стоит — нечитаемо
result = [transform(x) for row in matrix for x in row if x > 0 and x < 100]

# Понятнее обычным циклом, если логика растёт

Что делать дальше

Когда простые включения станут привычными, посмотрите на генераторные выражения — они пишутся так же, но в круглых скобках, и не создают список в памяти целиком. Это важно для больших объёмов данных: sum(x*x for x in range(1000000)) не займёт лишней памяти под промежуточный список. Дальше — вложенные включения и dict-включения для группировки данных. Но их берите, только когда однострочник действительно читается лучше цикла.