Compréhensions

La notation de construction d’ensembles faite code

Les mathématiques ont une manière compacte de décrire une collection bâtie depuis une autre : le constructeur d’ensembles. La compréhension est cette notation, tapée directement :

Lisez « l’ensemble des $x^2$, pour chaque $x$ dans cette source », et le Python est la même phrase inversée en code :

# Boucle normale
squares = []
for x in range(6):
    squares.append(x ** 2)

# Compréhension
squares = [x ** 2 for x in range(6)]
# [0, 1, 4, 9, 16, 25]

La boucle épelle trois mouvements, démarrer vide, ajouter, répéter ; la compréhension énonce toute la collection en une ligne qui reflète l’anatomie du constructeur : l’expression en tête, la variable parcourue derrière.

Filtrer avec des conditions

La notation ensembliste porte aussi des tests d’appartenance. $\{w \in words \mid |w| > 2\}$ devient un if final :

evens = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]
# [0, 2, 4, 6, 8]

long_words = [w.upper() for w in ["hi", "hello", "hey"] if len(w) > 2]
# ['HELLO', 'HEY']

Un if à la fin est un filtre : seuls les éléments qui le passent parviennent à l’expression. L’élément voyage expression → filtre → liste, dans l’ordre où la phrase se lit.

If/else comme expression

Le if...else que vous connaissez déjà est une expression, il produit une valeur. En coller un avant le for le plante dans la ligne de construction, choisissant par élément plutôt que filtrant par élément :

labels = ["even" if x % 2 == 0 else "odd" for x in range(5)]
# ['even', 'odd', 'even', 'odd', 'even']

Les deux positions sont une fourche aux emplois distincts : après le for, la clause vote sur les éléments ; avant le for, elle les étiquette. L’une écarte, l’autre transforme.

Compréhensions de dict

La même forme construit des correspondances, l’expression à gauche des deux points devient la clé, celle de droite la valeur :

squares_dict = {x: x**2 for x in range(6)}
# {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

# Inverse un dict
original = {"a": 1, "b": 2}
inverted = {v: k for k, v in original.items()}
# {1: 'a', 2: 'b'}

L’inversion est le classique élégant : parcourez items() et échangez quelle moitié de chaque paire devient la clé.

Compréhensions de set

Les accolades avec une compréhension donnent un set, l’unicité appliquée automatiquement :

lengths = {len(word) for word in ["hello", "hi", "hey"]}
# {2, 3, 5}  (longueurs uniques)

Trois longueurs s’effondrent en un ensemble de valeurs, laissant tomber le doublon comme un set le doit.

Compréhensions imbriquées : l’aplatisseur

Une matrice est une liste de lignes, et l’aplatir fait tenir deux boucles en une expression, lisez les clauses for de gauche à droite, l’extérieure d’abord :

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

Chaque for déballe un niveau : row parcourt la liste extérieure, num parcourt chaque ligne, et l’ordre de la collection suit les boucles exactement.

Un exemple travaillé : trois lignes depuis le constructeur d’ensembles

Les trois mouvements de la leçon, construire, filtrer, étiqueter, une ligne chacun :

squares = [x ** 2 for x in range(2, 9)]
# [4, 9, 16, 25, 36, 49, 64]

numbers = [x for x in range(1, 11) if x % 3 == 0]
# [3, 6, 9]

labels = ["even" if x % 2 == 0 else "odd" for x in numbers]
# ['odd', 'even', 'odd']

Le premier est $\{x^2 \mid x \in [2, 9)\}$, tapé tel quel ; le second filtre les diviseurs de $3$ ; le troisième étiquette chaque survivant. Ce que le constructeur d’ensembles dicte d’un souffle, la compréhension l’épelle en une ligne.

Quand NE PAS utiliser de compréhension

• Quand la logique devient nouée, une boucle for normale gagne sa lisibilité.
• Quand le corps a besoin de try/except, les compréhensions n’ont pas la place pour cela.
• Quand les effets de bord comptent, imprimer ou écrire des fichiers doit être des déclarations délibérées, pas des expressions silencieuses.
• Mettre if avant le for étiquette au lieu de filtrer. [x if x % 2 == 0 else 'odd' for x in ...] garde chaque élément, à peine renommé ; seul un if après le for élimine. Mis à la mauvaise place, les rejetés restent silencieusement.