استفاده‌ی حرفه‌ای‌تر از حلقه‌ی for در زبان Python

حلقه‌ی for یکی از پرکاربردترین حلقه‌ها در برنامه‌های Python است و توسعه‌دهندگان زیادی از آن برای پیمایش انواع توالی‌ها مانند لیست‌ها، دیکشنری‌ها و … استفاده می‌کنند. حال ما در این مقاله تصمیم داریم برخی توابع built-in در زبان Python که به‌کمک آن‌ها می‌توانید حرفه‌ای‌تر از قبل کدنویسی کنید و همچنین کدهای خواناتری داشته باشید را به شما معرفی کنیم.

آنچه در این مقاله خواهید خواند:

• پیمایش دیکشنری‌ها با توابع items و values
• دسترسی همزمان به ایندکس و مقدار با تابع Enumerate
• معکوس کردن لیست‌ها با تابع Reversed
• مرتب‌سازی داده‌ها با تابع Sorted
• فیلتر کردن آیتم‌ها با تابع Filter
• ترکیب چند لیست با تابع Zip
• جمع‌بندی

پیمایش دیکشنری‌ها با توابع items و values

فرض کنید نمره‌های پایانی دانش‌آموزان یک کلاس به شکل زیر است و از ما خواسته شده نام هر دانش‌آموز را به‌همراه نمره‌ی پایانی‌اش به‌صورت جداگانه چاپ کنیم:

scores = {"John": 94, "Mike": 95, "Sandra": 98, "Jennifer": 95}

for score in scores:
    print(score)

'''
John
Mike
Sandra
Jennifer
'''

در کدهای فوق سعی کرده‌ایم با استفاده از حلقه‌ی For توالی مورد نظر را پیمایش کنیم اما همان‌طور که مشاهده می‌کنید فقط نام دانش‌آموزان چاپ شده و مسئله‌ی مورد نظر ما حل نشده است. حال با ایجاد کمی تغییر در کدها و استفاده از تابع items() می‌توانیم به نام و نمره‌ی دانش‌آموزان دسترسی پیدا کنیم:

scores = {"John": 94, "Mike": 95, "Sandra": 98, "Jennifer": 95}

for score in scores.items():
    print(score)

'''
('John', 94)
('Mike', 95)
('Sandra', 98)
('Jennifer', 95)
'''

همچنین می‌توانیم گام را فراتر گذاشته و به شکل زیر به هرکدام از داده‌ها به‌صورت جداگانه دسترسی پیدا کنیم:

scores = {"John": 94, "Mike": 95, "Sandra": 98, "Jennifer": 95}

for name, score in scores.items():
    print("Student Name: " + name + ", Score: " + str(score))

'''
Student Name: John, Score: 94
Student Name: Mike, Score: 95
Student Name: Sandra, Score: 98
Student Name: Jennifer, Score: 95
'''

و اگر نیاز شد می‌توان با استفاده از تابع values() فقط به مقادیر هر ایندکس در دیکشنری فعلی دسترسی پیدا کرد:

scores = {"John": 94, "Mike": 95, "Sandra": 98, "Jennifer": 95}

for score in scores.values():
    print(score)

'''
94
95
98
95
'''

همین حالا هاست ابری Python رو سفارش بدید و پروژه‌تون رو با سرعت بالا راه‌اندازی کنید!
✅ دامنه رایگان ✅ ترافیک نامحدود ✅ هزینه ساعتی
خرید هاست ابری Python

دسترسی همزمان به ایندکس و مقدار با تابع Enumerate

فرض کنید که لیست زیر در اختیار ما قرار داده شده و می‌خواهیم با استفاده از حلقه‌ی For به ایندکس و مقدار آن به‌طور همزمان دسترسی پیدا کنیم. در این سناریو می‌توان از تابع enumerate() که در مقاله‌ی مقدمه‌ای بر تابع enumerate در Python به آن پرداخته بودیم، استفاده کرد:

grades = ["Freshman", "Sophomore", "Junior", "Senior"]

for grade in enumerate(grades):
    print(grade)

'''
(0, 'Freshman')
(1, 'Sophomore')
(2, 'Junior')
(3, 'Senior')
'''

همچنین می‌توانیم به‌صورت مستقیم و جداگانه به ایندکس و مقدار هر Tuple دسترسی پیدا کنیم:

grades = ["Freshman", "Sophomore", "Junior", "Senior"]

for year, name in enumerate(grades, start=1):
    print("Year " + str(year) + ": " + name)

'''
Year 1: Freshman
Year 2: Sophomore
Year 3: Junior
Year 4: Senior
'''

معکوس کردن لیست‌ها با تابع Reversed

در سناریو دیگری فرض کنید لیست زیر نشان دهنده‌ی ترتیب زمانی‌ای است که دانش‌آموزان وارد کلاس شده‌اند و معلم تصمیم دارد تکالیف را از آخرین دانش‌آموزی که وارد کلاس شده است، بررسی کند. احتمالا همان‌طور که متوجه شده‌اید باید لیست زیر را معکوس کنیم و برای این کار می‌توان از تابع reversed() استفاده کرد:

arrived_students = ["John", "Mike", "Sandra", "Jennifer"]

for student in reversed(arrived_students):
    print(student)

'''
Jennifer
Sandra
Mike
John
'''

البته می‌توانیم از تابع reverse() نیز استفاده کنیم اما باید کدها را به‌شکل زیر تغییر داد:

arrived_students = ["John", "Mike", "Sandra", "Jennifer"]

arrived_students.reverse()

for student in arrived_students:
    print(student)

'''
Jennifer
Sandra
Mike
John
'''

مرتب‌سازی داده‌ها با تابع Sorted

همان مثال بخش قبل را درنظر بگیرید که معلمی می‌خواهد تکالیف دانش‌آموزان را تصحیح کند اما این بار تصمیم دارد براساس حروف الفبا این کار را انجام دهد. در این سناریو می‌توان از تابع sorted() استفاده کرد:

arrived_students = ["John", "Mike", "Sandra", "Jennifer"]
for student in sorted(arrived_students):
    print(student)
'''
Jennifer
John
Mike
Sandra
'''

البته تابع sorted() یک آرگومان دیگر دریافت می‌کند که می‌توانیم به‌کمک آن ترتیب ascending را به descending تغییر دهیم:

arrived_students = ["John", "Mike", "Sandra", "Jennifer"]

for student in sorted(arrived_students, reverse=True):
    print(student)

'''
Sandra
Mike
John
Jennifer
'''

اما اگر اطلاعات دانش‌آموزان به‌صورت لیستی از دیشکنری‌ها باشد باید چه کار کرد؟ برای این سناریو می‌توانیم از پارامتر lambda در تابع sorted() استفاده کنیم:

arrived_students = students = [{"name": "John", "id": 1},
                               {"name": "Mike", "id": 4},
                               {"name": "Sandra", "id": 2},
                               {"name": "Jennifer", "id": 3}]

for student in sorted(students, key=lambda i: i["id"], reverse=True):
    print(student)

'''
{'name': 'Mike', 'id': 4}
{'name': 'Jennifer', 'id': 3}
{'name': 'Sandra', 'id': 2}
{'name': 'John', 'id': 1}
'''

همچنین اگر لازم باشد مرتب‌سازی براساس چندین ایندکس مختلف انجام شود می‌توانیم به‌صورت زیر این کار را انجام دهیم:

arrived_students = students = [{"name": "John", "id": 1},
                               {"name": "Mike", "id": 4},
                               {"name": "Sandra", "id": 2},
                               {"name": "Jennifer", "id": 3}]

for student in sorted(students, key=lambda i: (i["id"], i["name"]), reverse=True):
    print(student)

'''
{'name': 'Mike', 'id': 4}
{'name': 'Jennifer', 'id': 3}
{'name': 'Sandra', 'id': 2}
{'name': 'John', 'id': 1}
'''

فیلتر کردن آیتم‌ها با تابع Filter

فرض کنید هنوز داده‌های دانش‌آموزان به‌صورت لیستی از دیکشنری‌های مختلف در اختیار ما قرار دارد و از ما خواسته شده دانش‌آموزانی که id آن‌ها عدد زوج است را از بقیه‌ی دانش‌آموزان جدا کنیم. برای پیاده‌سازی این سناریو می‌توان به‌شکل زیر از تابع filter() و lambda استفاده کرد:

arrived_students = students = [{"name": "John", "id": 1},
                               {"name": "Mike", "id": 4},
                               {"name": "Sandra", "id": 2},
                               {"name": "Jennifer", "id": 3}]

for student in filter(lambda i: i["id"] % 2 == 0, students):
    print(student)

'''
{'name': 'Mike', 'id': 4}
{'name': 'Sandra', 'id': 2}
'''

ترکیب چند لیست با تابع Zip

در حلقه‌ی For می‌توانیم از اطلاعات دو لیست مختلف با استفاده از تابع zip() که قبل‌تر در مقاله‌ی آموزش استفاده از تابع Zip در زبان Python به آن پرداخته بودیم، استفاده کرد:

names = ["John", "Mike", "Sandra", "Jennifer"]
ids = [1, 3, 2, 4]

for student in zip(names, ids):
    print(student)

'''
('John', 1)
('Mike', 3)
('Sandra', 2)
('Jennifer', 4)
'''

آموزش استفاده از تابع Zip در زبان Python را در مقاله زیر می‌توانید مطالعه کنید.
تابع Zip در زبان Python

جمع‌بندی

در این مقاله با مجموعه‌ای از توابع کاربردی و توکار (built-in) در زبان Python آشنا شدیم که در کنار حلقه‌ی for می‌توانند نوشتن کدهای پایتون را مؤثرتر، خواناتر و حرفه‌ای‌تر کنند. توابعی مانند items و values برای پیمایش دیکشنری‌ها، enumerate برای دسترسی هم‌زمان به ایندکس و مقدار، reversed و reverse برای معکوس‌کردن توالی‌ها، sortedبرای مرتب‌سازی داده‌ها (حتی با کلیدهای دلخواه و چندگانه)، filter برای پالایش آیتم‌ها و zip برای ترکیب چند لیست، ابزارهایی قدرتمند و ساده هستند که با درک درست آن‌ها می‌توانید کدی تمیزتر، سریع‌تر و پایتونی‌تر بنویسید.

منبع: https://betterprogramming.pub/how-to-use-for-loops-better-in-python-1dfbc3d9e91f