Tuple comprehension

Python có sẵn (builtin) 4 kiểu dữ liệu "compound"/"container" quan trọng, chúng dùng để chứa các giá trị. list, tuple, set, dict.

Một lập trình viên Python phải nắm thành thạo cả 4 kiểu dữ liệu trên và vận dụng linh hoạt, biết điểm mạnh yếu của từng kiểu. Bàn về chuyện ấy lại cần vài bài dài dòng khác nên sẽ giữ lại "để sau"/"lúc nào rảnh".

Comprehension

Comprehension là một đặc sản của Python, một khi biết đến là hay bị nghiện, thứ cú pháp ngắn gọn sạch sẽ ngọt như mía lùi cũng chính là vũ khí giết những con ong ham ăn.

Cú pháp này Python "vay mượn" mà không bao giờ trả từ Haskell - một ngôn ngữ vốn có tiếng khó học và vi diệu. Hãy thử xem 2 ví dụ sau:

In [1]: names = ['vuong', 'tron', 'tam giac']

In [2]: more_than_four_chars = []

In [3]: for name in names:
   ...:     if len(name) > 4:
   ...:         more_than_four_chars.append(name.title())
   ...:

In [4]: print(more_than_four_chars)
['Vuong', 'Tam Giac']

4 dòng code (dòng print không tính) trên để ta filter (lọc) từ một tập hợp đã cho, thu về các phần tử thỏa mãn điều kiện (hơn 4 ký tự) rồi map (biến đổi) các ký tự đứng đầu thành chữ hoa.

Dù đẹp sạch dễ hiểu lắm rồi, nhưng so với list comprehension:

In [5]: names = ['vuong', 'tron', 'tam giac']

In [6]: print([name.title() for name in names if len(name) > 4])
['Vuong', 'Tam Giac']

thì sự ngắn gọn, đơn giản này đánh bại hoàn toàn cú pháp thông thường.

Và ta còn làm tương tự được với set, dict:

In [9]: {i for i in [1,2,3,4,1,2] if i % 2 == 0}
Out[9]: {2, 4}

In [10]: {i: i**2 for i in range(5,10) if i % 2 == 1}
Out[10]: {5: 25, 7: 49, 9: 81}

Dễ tưởng tượng ra là ta sẽ có luôn tuple comprehension - vì nghe có vẻ hợp lý mà:

In [13]: type((i for i in range(5,10) if i % 2 == 0))
Out[13]: <class 'generator'>

SAI! khái niệm tuple comprehension không tồn tại. Cùng cú pháp nhưng kết quả thu được là 1 generator.

Vì sao thế?

Tuple được tạo ra, ban đầu trông như 1 phiên bản thiếu tính năng của list, nhưng mục đích tạo ra tuple là hoàn toàn khác. tuple được dùng như khái niệm struct trong các ngôn ngữ khác, nó là tập hợp của các thông tin khác nhau:

In [14]: student = ('Meo', 18, '0699609096', 'PyMi.vn')

và khi dùng thì unpack các giá trị ra:

In [15]: name, age, phone, school = student

In [16]: print(school)
PyMi.vn

Còn list dùng để lặp qua/ duyệt qua:

In [17]: names = ['vuong', 'tron', 'tam giac']

In [18]: for name in names:
    ...:     print('Hello các bạn mình là {}'.format(name.title()))
    ...:
Hello các bạn mình là Vuong
Hello các bạn mình là Tron
Hello các bạn mình là Tam Giac

Xem thêm tại FAQ của Python.

Ok, vậy chẳng có nghĩa lý gì để "comprehension" ra tuple cả.

Lập trình viên phê list comprehension túy lúy!

Đã dùng là nghiện, mà nghiện là rất khó tỉnh. List comprehension hấp dẫn vậy nên thường bị dùng SAI, lạm dụng. Một điều duy nhất quan trọng cần nhớ:

List comprehension là để tạo ra list.

Thế nhưng không ít lần, nó bị lạm dụng, khi người ta không cần đến list:

khi chỉ cần đếm "số lượng phần tử"
để tính tổng
để in ra màn hình
để viết những vòng lặp điều kiện phức tạp.

List comprehension tạo ra 1 list, vậy nên nếu không cần tới list kết quả đó thì không nên dùng tới list comprehension mà hãy dùng vòng lặp for thông thường:

Đừng viết:

In [19]: [print(name.upper()) for name in names]
VUONG
TRON
TAM GIAC
Out[19]: [None, None, None]

Hãy viết:

In [20]: for name in names:
    ...:     print(name.upper())
    ...:
VUONG
TRON
TAM GIAC

Ta không tạo ra 1 cái list vô nghĩa chứa 3 phần tử None - tức là tiết kiệm bộ nhớ (memory).

Đừng viết:

In [21]: len([i for i in range(100,1000) if i % 2 == 0])
Out[21]: 450

Hãy viết:

In [22]: c = 0

In [23]: for i in range(100, 1000):
    ...:     if i % 2 == 0:
    ...:         c = c + 1
    ...:

In [24]: print(c)
450

vì ta sẽ không tạo ra 1 list (tạm) chứa 450 phần tử.

Và đừng viết:

In [25]: sum([i for i in range(5000000)])
Out[25]: 12499997500000

Mà hãy viết:

In [26]: sum_zero_to_5mil = 0

In [27]: for i in range(5000000):
    ...:     sum_zero_to_5mil = sum_zero_to_5mil + i
    ...:

In [28]: sum_zero_to_5mil
Out[28]: 12499997500000

bởi ta sẽ không vô tình tạo ra một list chiếm tới ~180MB bộ nhớ chỉ để tính tổng.

Cách tính

In [32]: import sys

In [33]: list_size =  sys.getsizeof([i for i in range(5000000)])

In [34]: all_numbers_size = sys.getsizeof(5000000) * 5000000

In [35]: print(list_size, all_numbers_size, list_size + all_numbers_size)
40215168 140000000 180215168

Và nếu như số vòng for hay lệnh if trong list comprehension nhiều hơn 2,3 nó không còn sạch sẽ và dễ đọc nữa, hãy quay trở về dùng vòng lặp for thông thường. Ở CIA họ dạy thế.

List/set/dict comprehension rất tiện để tạo list/set/dict, nhưng khi không cần tới list/set/dict kết quả, hãy đừng lạm dụng.

Generator

Generator sinh ra các phần tử của list tương ứng, nhưng mỗi lần, chỉ có 1 phần tử được tạo ra, vì vậy thường dùng để tiết kiệm RAM. Cú pháp tạo generator đơn giản chỉ là thay dấu [] thành ().

In [36]: sys.getsizeof([i for i in range(5000000) if i % 3 == 0 or i % 5 == 0])
Out[36]: 19836760

In [37]: sys.getsizeof((i for i in range(5000000) if i % 3 == 0 or i % 5 == 0))
Out[37]: 88

In [38]: sum([i for i in range(5000000) if i % 3 == 0 or i % 5 == 0])
Out[38]: 5833329166668

In [39]: sum(i for i in range(5000000) if i % 3 == 0 or i % 5 == 0) # chỗ này mượn tạm luôn dấu () của sum
Out[39]: 5833329166668

Đã đến lúc lạm dụng generator!!! nó được dùng mọi nơi trong Python3 và là một cải tiến hấp dẫn của Python3 so với Python2.

Hết.

HVN at https://pymi.vn and http://www.familug.org

Comprehension