Функция zip

Встроенная функция zip() в Python позволяет объединить элементы из нескольких коллекций (таких как списки, словари, кортежи или строки) в один набор кортежей. Объединяемые коллекции передаются в качестве параметра через запятую:

zip(*iterables)

В качестве результата функция возвращает итератор на набор кортежей, где каждый кортеж содержит элементы из соответствующей позиции коллекций-параметров. Например, 1-й кортеж содержит 1-е элементы из каждой коллекции, 2-й кортеж содержит 2-е элементы из каждой коллекции и так далее. Причем итератор останавливается, когда завершается самая короткая коллекция-параметр. То есть по сути на выходе мы получим набор, где количество кортежей равно количеству элементов в наименьшей объединяемой коллекции.

Простой, но показательный пример:

names = ["Tom", "Bob", "Sam"]
ages = [41, 46, 35]

for user in zip(names, ages):
    print(user)

# Консольный вывод
# ("Tom", 41)
# ("Bob", 46)
# ("Sam", 35)

В данном случае в функцию zip() передаются две коллекции-списка, каждый из которых содержит по 3 элемента. Функция zip() объединяет элементы из соответствующих позиций каждого списка в отдельный кортеж. В итоге мы получим три кортежа по два элемента (так как у нас 2 списка по элемента). В примере выше с помощью цикла перебираем результат функции и помещаем каждый его элемент - кортеж в переменную user.

Естественно мы можем сразу разложить полученный кортеж на отдельные переменные:

names = ["Tom", "Bob", "Sam"]
ages = [41, 46, 35]

for name, age in zip(names, ages):
    print(f"Name: {name}  Age: {age}")

# Консольный вывод
# Name: Tom  Age: 41
# Name: Bob  Age: 46
# Name: Sam  Age: 35

Также мы могли бы получить результат функции в отдельную переменную и затем ее перебрать:

names = ["Tom", "Bob", "Sam"]
ages = [41, 46, 35]

users = zip(names, ages)
print(users)        # <zip object at 0x7c2307627c40>

for user in users:
    print(user)

Обратите внимание, что результат функции - именно итератор (zip-объект), а не список кортежей или кортеж кортежей...

При вызове без аргументов функция zip() возвращает пустой итератор:

for tup in zip():
    print(tup)   # ничего не выведет

С одним аргументом итерируемого объекта он возвращает итератор 1-кортежей.

# передаем список с одинм элементом
for tup in zip([5]):
    print(tup)   # (5,)

# передаем кортеж с одним элементом
for tup in zip((6,)):
    print(tup)   # (6,)

# передаем словарь с одним элементом
for tup in zip({1: "Tom"}):
    print(tup)   # (1,)

Размер возвращаемых кортежей соответствует количеству переданных в функцию коллекций. Например, если в функцию передается одна коллекция, например, список, то для каждого элемента создается свой одноэлементный кортеж:

# передаем список с одинм элементом
for tup in zip([5, 6, 7]):
    print(tup)   

# Консольный вывод
# (5,)
# (6,)
# (7,)

Если списки имеют разную длину, zip() останавливается на самом коротком из них:

list1 = [1, 2, 3]
list2 = ["a", "b"]

for tup in (zip(list1, list2)):
    print(tup)

# Консольный вывод
# (1, "a")
# (2, "b")

Рассмотрим распространенные задачи, которые мы можем решить с помощью функции zip().

Объединение списков

Наиболее распростраенным вариантом использования функции zip() является объединение списков. Например, в первом примере выше объединялись два списка - имена пользователей и возрасты пользователей в ряд кортежей, каждый из которых представляет отдельного пользователя. Мы можем пойти дальше и получить единый список из кортежей:

names = ["Tom", "Bob", "Sam"]
ages = [41, 46, 35]   

users = list(zip(names, ages)) 
print(users)        # [("Tom", 41), ("Bob", 46), ("Sam", 35)]

for user in users:
    print(user)

# Консольный вывод
# ("Tom", 41)
# ("Bob", 46)
# ("Sam", 35)

Подобным образом можно объединять и большее количество списков:

names = ["Tom", "Bob", "Sam"]
ages = [41, 46, 35]   
companies = ["Sber", "VK", "Yandex"]

users = list(zip(names, ages, companies)) 
print(users)        # [("Tom", 41, "Sber"), ("Bob", 46, "VK"), ("Sam", 35, "Yandex")]

for user in users:
    print(user)

# Консольный вывод
# ("Tom", 41, "Sber")
# ("Bob", 46, "VK")
# ("Sam", 35, "Yandex")

Разложение списка кортежей

Если у нас есть список кортежей, мы можем разложить его на отдельные кортежи:

users = [("Tom", 41), ("Bob", 46), ("Sam", 35)]

names, ages = zip(*users)

print(names)    # ("Tom", "Bob", "Sam")
print(ages)     # (41, 46, 35)

Одновременный перебор нескольких список

Можно использовать функцию, если нам надо пройтись одновременно по нескольким спискам:

names = ["Tom", "Bob", "Sam"]
ages = [41, 46, 35]

for name, age in zip(names, ages):
    print(f"Name: {name}  Age: {age}")

# Консольный вывод
# Name: Tom  Age: 41
# Name: Bob  Age: 46
# Name: Sam  Age: 35

Создание словарей

Можно сопоставлять элементы в различных списках/кортежах и получить словарь, где ключи - элементы одного списка, а значения - элементы второго списка:

keys = ["name", "age", "city"]
values = ["Tom", 41, "Volgograd"]

user = dict(zip(keys, values))
print(user)  # {"name": "Tom", "age": 41, "city": "Volgograd"}

Работа с диапазонами

Объединение диапазонов или последовательностей:

numbers = range(1, 4)
letters = ["a", "b", "c"]

result = list(zip(numbers, letters))
print(result)  # [(1, "a"), (2, "b"), (3, "c")]

Сравнение элементов в списках

Функцию zip() удобно использовать при сравнении элементов двух списков:

list1 = [1, 2, 3]
list2 = [1, 4, 3]

comparison = [a == b for a, b in zip(list1, list2)]
print(comparison)   # [True, False, True]