Unpacking ใน Python: ตัวแปรมีดาว สลับค่า และแยกข้อมูลซ้อน

ปานกลาง20 นาที5 แบบฝึกหัด70 XP

บทเรียนนี้แปลจากต้นฉบับภาษาอังกฤษRead in English Leer en español Читать на русском Ler em português แจ้งข้อผิดพลาดในการแปล

ก่อนเริ่มเรียน

ทูเพิลใน Python: ข้อมูลที่แก้ไขไม่ได้ ใช้เมื่อไรและทำไม

0/5 แบบฝึกหัด

ลองนึกว่าคุณสั่งพัสดุออนไลน์ที่มีของสามชิ้น: หนังสือ หูฟัง และเคสโทรศัพท์ เมื่อกล่องมาถึง คุณเปิดกล่องแล้ววางของแต่ละชิ้นไว้ในที่ของมัน หนังสือไปอยู่บนชั้น หูฟังไปอยู่บนโต๊ะ และเคสไปสวมที่โทรศัพท์

การแยกค่า (unpacking) ใน Python ก็ทำงานแบบเดียวกัน คุณนำกลุ่มของค่า ไม่ว่าจะเป็นทูเพิล (tuple) ลิสต์ (list) หรือออบเจกต์ที่วนซ้ำได้ (iterable) ใด ๆ มากำหนดให้ตัวแปรของแต่ละค่าได้ในบรรทัดเดียวที่อ่านง่าย ไม่ต้องดึงสมาชิกทีละตัวด้วยดัชนี

ในบทเรียนนี้ คุณจะได้เรียนการแยกค่าแบบพื้นฐาน เทคนิคสลับค่าตัวแปรแบบเรียบง่าย นิพจน์แบบมีดาว (starred expression) ที่เก็บสมาชิกได้หลายตัว การแยกค่าภายในลูป และวิธีแยกค่าจากข้อมูลที่ซ้อนกัน

การแยกค่าแบบพื้นฐานทำงานอย่างไร

เมื่อคุณมีทูเพิลหรือลิสต์ที่มีหลายค่า คุณกำหนดแต่ละค่าให้ตัวแปรแยกกันได้ในบรรทัดเดียว จำนวนตัวแปรทางซ้ายต้องเท่ากับจำนวนสมาชิกทางขวา

แยกค่าจากทูเพิลและลิสต์แบบพื้นฐาน

# Unpacking a tuple

coordinates = (10, 20, 30)

x, y, z = coordinates

print(x) # 10

print(y) # 20

print(z) # 30

# Unpacking a list

colors = ['red', 'green', 'blue']

first, second, third = colors

print(first) # red

print(second) # green

print(third) # blue

ผลลัพธ์

10
20
30
red
green
blue

ถ้าไม่ใช้การแยกค่า คุณต้องดึงสมาชิกแต่ละตัวด้วยดัชนี การแยกค่าทำให้โค้ดสั้นลงและอ่านง่ายขึ้นมาก

ไม่ใช้การแยกค่า (ยืดยาว)

point = (10, 20, 30)
x = point[0]
y = point[1]
z = point[2]
print(x, y, z)

ใช้การแยกค่า (กระชับ)

point = (10, 20, 30)
x, y, z = point
print(x, y, z)

คุณยังแยกค่าในการกำหนดค่าได้โดยตรง โดยไม่ต้องสร้างทูเพิลแล้วเก็บไว้ในตัวแปรก่อน Python จะสร้างทูเพิลให้อัตโนมัติเมื่อคุณคั่นค่าด้วยจุลภาค

แยกค่าโดยไม่ใช้วงเล็บ

# Direct unpacking (no parentheses needed)

name, age, city = 'Alice', 25, 'Paris'

print(name) # Alice

print(age) # 25

print(city) # Paris

# This works because Python sees commas and creates a tuple

print(type(('Alice', 25, 'Paris'))) # <class 'tuple'>

ผลลัพธ์

Alice
25
Paris
<class 'tuple'>

วิธีสลับค่าตัวแปรในบรรทัดเดียว

ในภาษาโปรแกรมส่วนใหญ่ การสลับค่าตัวแปรสองตัวต้องใช้ตัวแปรชั่วคราว แต่การแยกค่าของ Python ทำให้ไม่ต้องใช้ คุณสลับค่าได้ในบรรทัดเดียวอย่างเรียบร้อย

สลับค่าตัวแปรสองตัว

a = 'hello'

b = 'world'

# Swap in one line!

a, b = b, a

print(a) # world

print(b) # hello

ผลลัพธ์

world
hello

วิธีนี้ได้ผลเพราะ Python ประเมินด้านขวาก่อน โดยรวมค่าเป็นทูเพิล (b, a) แล้วจึงแยกค่าใส่ a, b ทั้งหมดเกิดขึ้นอย่างปลอดภัยในขั้นตอนเดียว

ภาษาอื่น (ต้องใช้ตัวแปรชั่วคราว)

a = 1
b = 2
temp = a
a = b
b = temp
print(a, b)  # 2 1

Python (บรรทัดเดียว)

a = 1
b = 2
a, b = b, a
print(a, b)  # 2 1

คุณสลับค่าตัวแปรสามตัวหรือมากกว่าได้ด้วยวิธีเดียวกัน Python จัดการทั้งหมดในขั้นตอนเดียว

หมุนค่าตัวแปรสามตัว

# Rotate three variables

a, b, c = 1, 2, 3

print(f'Before: a={a}, b={b}, c={c}')

a, b, c = b, c, a

print(f'After: a={a}, b={b}, c={c}')

ผลลัพธ์

Before: a=1, b=2, c=3
After:  a=2, b=3, c=1

นิพจน์แบบมีดาว (*rest) คืออะไร

บางครั้งคุณไม่รู้แน่ชัดว่ากลุ่มข้อมูลมีสมาชิกกี่ตัว หรือสนใจแค่บางตัวเท่านั้น นิพจน์แบบมีดาว (starred expression) เช่น *variable จะเก็บสมาชิกที่เหลือทั้งหมดไว้ในลิสต์

นิพจน์แบบมีดาวเก็บสมาชิกที่เหลือ

# Capture the first item and everything else

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

first, *rest = numbers

print(first) # 1

print(rest) # [2, 3, 4, 5]

# Capture the last item and everything before it

*beginning, last = numbers

print(beginning) # [1, 2, 3, 4]

print(last) # 5

ผลลัพธ์

1
[2, 3, 4, 5]
[1, 2, 3, 4]
5

คุณวางดาวไว้ตรงกลางก็ได้ เหมาะมากเมื่อคุณรู้ว่าต้องการสมาชิกตัวแรกและตัวสุดท้าย แต่อยากข้ามทุกตัวที่อยู่ระหว่างกลาง

ดาวอยู่ตรงกลาง

scores = [95, 80, 75, 90, 85, 70, 88]

# Get the first, last, and everything in between

first, *middle, last = scores

print(f'First: {first}') # 95

print(f'Middle: {middle}') # [80, 75, 90, 85, 70]

print(f'Last: {last}') # 88

ผลลัพธ์

First: 95
Middle: [80, 75, 90, 85, 70]
Last: 88

ดาวที่ไม่ได้สมาชิกเลย และการใช้กับสตริง

# Star captures zero items (still a list)

a, b, *rest = [10, 20]

print(a) # 10

print(b) # 20

print(rest) # []

# Star from a string

first, *middle, last = 'Hello'

print(first) # H

print(middle) # ['e', 'l', 'l']

print(last) # o

ผลลัพธ์

10
20
[]
H
['e', 'l', 'l']
o

วิธีใช้การแยกค่าในลูป for

การแยกค่าโดดเด่นมากในลูป for เมื่อวนลูปผ่านลิสต์ของทูเพิล (หรือลิสต์ของลิสต์) คุณแยกค่าของแต่ละรายการใส่ตัวแปรที่ตั้งชื่อไว้ได้ทันที แทนที่จะดึงค่าด้วยดัชนี

แยกค่าทูเพิลในลูป for

# List of (name, age) tuples

students = [

('Alice', 16),

('Bob', 15),

('Charlie', 17),

]

# Unpack each tuple in the loop

for name, age in students:

print(f'{name} is {age} years old')

ผลลัพธ์

Alice is 16 years old
Bob is 15 years old
Charlie is 17 years old

รูปแบบนี้ใช้บ่อยมากกับ enumerate() และ dict.items() ทั้งสองคืนค่าเป็นทูเพิล และการแยกค่าทำให้โค้ดอ่านง่ายขึ้นมาก

แยกค่าด้วย enumerate() และ dict.items()

# enumerate() returns (index, value) tuples

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']

for i, fruit in enumerate(fruits):

print(f'{i}: {fruit}')

print()

# dict.items() returns (key, value) tuples

ages = {'Alice': 16, 'Bob': 15, 'Charlie': 17}

for name, age in ages.items():

print(f'{name} -> {age}')

ผลลัพธ์

0: apple
1: banana
2: cherry

Alice -> 16
Bob -> 15
Charlie -> 17

วิธีแยกค่าจากโครงสร้างข้อมูลที่ซ้อนกัน

การแยกค่าใน Python ลงลึกได้หลายชั้น ถ้าค่าภายในกลุ่มข้อมูลเป็นทูเพิลหรือลิสต์อีกที คุณแยกค่านั้นได้โดยใช้วงเล็บซ้อนกันทางด้านซ้าย

แยกค่าซ้อนกันด้วยวงเล็บ

# A tuple containing a nested tuple

record = ('Alice', (95, 87, 92))

# Nested unpacking

name, (score1, score2, score3) = record

print(f'{name}: {score1}, {score2}, {score3}')

ผลลัพธ์

Alice: 95, 87, 92

วิธีนี้ใช้ได้ทุกระดับความลึก คุณยังรวมการแยกค่าแบบซ้อนเข้ากับนิพจน์แบบมีดาวได้ด้วย: name, (first, *others) = ('Alice', (95, 87, 92)) จะเก็บ 95 ไว้ใน first และ [87, 92] ไว้ใน others

แยกค่าซ้อนกันในลูป

# List of students with (name, (math, science, english))

students = [

('Alice', (95, 87, 92)),

('Bob', (78, 85, 90)),

('Charlie', (88, 92, 76)),

]

for name, (math, science, english) in students:

avg = (math + science + english) / 3

print(f'{name}: average = {avg:.1f}')

ผลลัพธ์

Alice: average = 91.3
Bob: average = 84.3
Charlie: average = 85.3

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยในการแยกค่า

เมื่อจับหลักได้แล้ว การแยกค่าก็เข้าใจง่าย แต่มีกับดักบางอย่างที่ผู้เริ่มต้นมักพลาด

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยในการแยกค่า

# Mistake 1: Forgetting parentheses in nested unpacking

# Wrong: name, x, y = ('Alice', (10, 20)) -> ValueError!

# Right:

name, (x, y) = ('Alice', (10, 20))

print(name, x, y)

# Mistake 2: Unpacking a single-item tuple

# You need the comma to make it a tuple!

value, = (42,) # Note the comma after 42

print(value) # 42

# Mistake 3: Forgetting that * always creates a list

first, *rest = 'AB'

print(type(rest)) # <class 'list'>, not str!

ผลลัพธ์

Alice 10 20
42
<class 'list'>

แบบฝึกหัด

แยกค่าพิกัด

เขียนโค้ด

แยกค่าทูเพิล point ใส่ตัวแปรสามตัว: x, y และ z จากนั้นแสดงค่าทั้งสามในบรรทัดเดียวโดยคั่นด้วยช่องว่าง โดยใช้ print(x, y, z)

point = (7, 14, 21)

# Unpack into x, y, z and print them

สลับค่าตัวแปรสองตัว

เขียนโค้ด

ตัวแปร first และ second เก็บค่าไว้ผิดตัว ให้สลับค่าด้วยรูปแบบการแยกค่าของ Python (บรรทัดเดียว ไม่ใช้ตัวแปรชั่วคราว) แล้วแสดงค่าทั้งสอง

first = 'goodbye'

second = 'hello'

# Swap first and second in one line

print(first)

print(second)

แยกตัวแรกกับส่วนที่เหลือด้วยดาว

เขียนโค้ด

ใช้นิพจน์แบบมีดาวแยกค่าลิสต์ numbers ใส่ head (สมาชิกตัวแรก) และ tail (ที่เหลือทั้งหมด) แล้วแสดงทั้งสองค่าคนละบรรทัด

numbers = [10, 20, 30, 40, 50]

# Unpack into head and tail using *

ทายผลลัพธ์ของการแยกค่า

ทายผลลัพธ์

โค้ดนี้แสดงอะไร? ลองคิดว่าดาวเก็บอะไรไว้ และกลายเป็นข้อมูลชนิดใด

a, *b, c = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(a)
print(b)
print(c)

เขียนคำสั่ง print() สามคำสั่งที่แสดงผลออกมาเหมือนกันทุกตัวอักษร

# Predict the output and write the matching print statements

print("?")

แยกค่าข้อมูลนักเรียน

เขียนโค้ด

คุณมีลิสต์ของข้อมูลนักเรียน แต่ละรายการเป็นทูเพิลรูปแบบ (name, (math_score, english_score)) ใช้การแยกค่าแบบซ้อนในลูป for เพื่อคำนวณและแสดงคะแนนเฉลี่ยของนักเรียนแต่ละคน

แสดงแต่ละบรรทัดในรูปแบบ Name: average โดยปัดค่าเฉลี่ยให้เหลือทศนิยม 1 ตำแหน่งด้วย :.1f

students = [

('Alice', (90, 80)),

('Bob', (70, 90)),

('Charlie', (85, 95)),

]

# Loop with nested unpacking and print averages

การแยกค่าแบบพื้นฐานทำงานอย่างไร

วิธีสลับค่าตัวแปรในบรรทัดเดียว

นิพจน์แบบมีดาว (*rest) คืออะไร

วิธีใช้การแยกค่าในลูป for

วิธีแยกค่าจากโครงสร้างข้อมูลที่ซ้อนกัน

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยในการแยกค่า

แบบฝึกหัด

บทเรียนที่เกี่ยวข้อง