LU04c - List Comprehensions

List Comprehensions sind eine kompakte Schreibweise, um aus vorhandenen Daten neue Listen zu erzeugen. Man kann damit Elemente transformieren (z. B. quadrieren, in Grossbuchstaben umwandeln) und optional filtern – in einer einzigen, gut lesbaren Zeile. Die Schreibweise erinnert an mathematische Mengen-Schreibweise.

List Comprehensions werden in Python hauptsächlich für zwei Dinge verwendet:

• Transformation: Jedes Element eines Iterables wird in eine neue Form gebracht (z. B. x → x**2 oder „audi“ → „AUDI“)
• Filterung (optional): Es werden nur diejenigen Elemente übernommen, für die eine Bedingung erfüllt ist.

Typisch ist eine Kombination aus beidem:

„Nimm alle Elemente aus einer bestehenden Datenquelle, filtere sie nach einer Bedingung und wandle sie in eine neue Form um.“

Die allgemeine Form einer List Comprehension ist:

newlist = [expression for item in iterable if condition]

• expression: Der Ausdruck, dessen Wert in die neue Liste aufgenommen wird (oft eine Transformation von item).
• item: Der Name für das aktuelle Element in der Schleife.
• iterable: Die Datenquelle, über die iteriert wird (z. B. Liste, Tupel, range, String, …).
• condition (optional): Eine Bedingung, die True oder False ergibt. Nur wenn sie `True` ist, wird expression in die neue Liste aufgenommen.

Ohne Filter-Bedingung sieht die einfachste Form so aus:

newlist = [expression for item in iterable]

Das ist äquivalent zu:

newlist = []
for item in iterable:
    # optional: if condition:
    newlist.append(expression)

Die Expression ist der Teil, der tatsächlich in der neuen Liste landet. Sie kann:

• einfach das aktuelle Element sein (`item`)
• oder eine beliebige Berechnung / Funktionsanwendung auf `item`.

1. Beispiel mathematische Operation:

# Expression = x * 2
doubled = [x * 2 for x in range(5)]
# Ergebnis: [0, 2, 4, 6, 8]
 

1. Beispiel mit Funktionsaufruf:

cars = ['audi', 'bmw', 'subaru', 'toyota']
newlist = [car.upper() for car in cars]
print(newlist)  # ['AUDI', 'BMW', 'SUBARU', 'TOYOTA']
 

item ist der Name für das aktuelle Element der Iteration. Er wird im for-Teil definiert: for item in iterable.

1. Beispiel:

cars = ['audi', 'bmw', 'subaru', 'toyota']
newlist = [item.upper() for item in cars]
print(newlist)
 

Hier ist item nacheinander 'audi', 'bmw', 'subaru', 'toyota'.

Das Iterable kann ein beliebiges iterierbares Objekt sein, z. B. eine Liste, ein Tupel, ein Set, ein String oder das Ergebnis von range().

1. Beispiel mit einer Liste:

squared = [x**2 for x in [1, 2, 3, 4]]
# Ergebnis: [1, 4, 9, 16]
 
numbers = [1, 2, 3, 4]
squared = [x**2 for x in numbers]
# Ergebnis: [1, 4, 9, 16]
 

1. Beispiel mit einem Tupel:

doubled = [x * 2 for x in (1, 2, 3, 4)]
# Ergebnis: [2, 4, 6, 8]
 

1. Beispiel mit range():

newlist = [x for x in range(10)]
# Ergebnis: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
 

Die Condition ist ein optionaler Filter, der entscheidet, ob ein Element in die neue Liste aufgenommen wird. Nur wenn die Bedingung True ergibt, wird expression übernommen.

1. Beispiel mit Filter:

cars = ['audi', 'vw', 'seat', 'skoda', 'tesla']
newlist = [car for car in cars if car != 'tesla']
# newlist = ['audi', 'vw', 'seat', 'skoda']
 

Die Bedingung car != 'tesla' liefert True für alle Elemente ausser 'tesla', daher enthält die neue Liste alle Autos ausser Tesla.

Die Bedingung ist optional und kann weggelassen werden:

1. Ohne Filter:

newlist = [x for x in cars]
# Kopie der ursprünglichen Liste
 

1. Mit einem Iterable eines anderen Typs (String):

letters = [letter for letter in 'Hallo Welt']
# Ergebnis: ['H', 'a', 'l', 'l', 'o', ' ', 'W', 'e', 'l', 't']
 

1. Nested List Comprehensions (verschachtelt):

matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
flattened = [num for row in matrix for num in row]
# Ergebnis: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
 

© Kevin Maurizi