Python3 for文を内包表記に書き換えたい（実装可能？）

Question

for文より内包表記の方が速いらしいのでなるべく内包表記にしようと練習しています。
どうしたいかを伝えるのにもっとシンプルなサンプル書ければ良いのですがすみません。

####知りたいこと
以下のサンプルコードのfor文を内包表記に書き換えたいのですが疑問が生じました。
もしかすると内包表記では終端処理的なことは１つしか書けないのでしょうか？
例えば途中で変数をカウントアップしながら最後にリストを作るなど。
出来ないなら出来ないという回答でも構いませんのでご教示頂ければ助かります。
（出来るよ！のヒントだけでも構いません。）

####試したこと
サンプルコードの中の　count += 1　の部分をどのように組み込めばよいのか分からず当てずっぽうで入れて
みても動きませんでした。
現状では内包表記でリスト出力までは出来たものの同時にカウントする方法が分からずそのままです。

現状のサンプルコード

#普通のfor文
count = 0
for i in range(10):
    if i % 2 ==1:
        for j in range(5):
            if j % 2 ==1:
                count += 1
                print(i*10 +j,end = ' ')
print('count:',count)

#内包表記
count = 0
print(*[i*10 +j for i in range(10) if i % 2 == 1 for j in range(5) if j % 2 == 1],end = ' ')
print('count:',count)

出力結果
11 13 31 33 51 53 71 73 91 93 count: 10
11 13 31 33 51 53 71 73 91 93 count: 0 ←※未実装なので0のままです

Answer 1

for文より内包表記の方が速いらしい

処理内容によりますが、基本的に内包表記にしたからといってそんな劇的に高速化が為される訳ではありません。それに、内包表記よりnumpyやcythonの方が速い訳だし。

可読性を捨ててまで内包表記にする必要はないです・・・

ちなみにリスト内包表記そのものはチューリング完全なので、「可能か？」と問われればにっこり笑って「可能です」と答えられます。

参考：
リスト内包表記の活用と悪用
Pythonのリスト内包表記はチューリング完全だから純LISPだって実装できる

---

汚いけどすぐ思いつく方法でやってみた。実用を意図している訳ではないので注意。

count = 0
print(*[(i*10 +j, globals().__setitem__("count", globals()["count"]+1))[0] for i in range(10) if i % 2 == 1 for j in range(5) if j % 2 == 1],end = ' ')
print('count:',count)

Comments

[opyon]

いつもありがとうございます。
出来ないと予想していたので出来ることに驚いています。
なるほど！単純にカンマで区切れば２つの処理が出来たのですね。
globals()というものがあるのですね。
私が書いた関数内のglobalとご親戚でしょうか・・・

>実用を意図している訳ではないので注意。
for文で書けてるので大丈夫ですが、
内包表記の練習での質問なのにお手数お掛けしました^^;

>可読性を捨ててまで内包表記にする必要はないです・・・
無理に内包表記しようとしてる訳ではないですが、少しでも速さを求められる問題がこれから増えそうなのと、numpyが使えない某サイトの問題などもあるので使えて損はないかなと思いました。

[hayataka2049]

カンマで区切れば、というか、tupleの中に複数の式を入れて後から必要なものだけ取り出している訳ですね
globals()はグローバル変数辞書を返す組み込み関数です
__setitem__は辞書のメソッド。使いかたは見たとおりです

[opyon]

ああ、なるほど！それで後ろに[0]がついてるのですね。見落としていました。
(処理１,処理２)[0]　処理１の結果をget!

[KNaito]

横からすみません。なるほど、globals()などを使って書き換えればいけるんですね。

[KNaito]

hayataka2049 さんの回答のように、内包表記でもglobals().__setitem__を使えば、グローバル変数も内包表記内の処理から書き換えられるんですね。

Answer 2

既に回答が出ているように、内包表記を使えば何でも速くなるわけではありません。
今回も内包表記の利用を検討する前に、もうちょっとできることがあったのでは。

from timeit import timeit

def func1():
    count = 0
    for i in range(10):
        if i % 2 ==1:
            for j in range(5):
                if j % 2 ==1:
                    count += 1

    return count

def func2():
    count = 0
    for i in range(1, 10, 2):
        for j in range(1, 5, 2):
            count += 1
            
    return count


print(
    timeit(lambda: func1()), timeit(lambda: func2())
)

実行結果 Wandbox

5.155679266899824 2.9617500379681587

Comments

[opyon]

ありがとうございます。

>今回も内包表記の利用を検討する前に、もうちょっとできることがあったのでは。
仰る通りです。

分かりにくくて恐縮ですが、内包表記で書き直す練習をしていて処理が２つある場合に上手く書けずに質問用にサンプルコードを作ったのでこのコードを速くしようとしていた訳ではありません。
この質問とは本質的に別の話なので内包表記部分だけサンプルコードにして質問させて頂きました。

また、色々な方々からアドバイス頂き質問とは別のことでも参考になり感謝しています。

Answer 3

内包表記では、for文と同じようには出来ないように思います。
次のように、二段階にして計算するのではダメでしょうか？
ループの処理が全て終わってから表示するのではなく、ループ処理の途中経過を表示したいのであれば、for文を使う方が良いかと思います。

temparr = [i for i in range(10) if i % 2 == 1]
count = len(temparr)
arr = [i*10 + j for i in temparr for j in range(5) if j % 2 == 1]

print(*arr)
print(count)

Comments

[opyon]

ありがとうございます。
出来なそうな予感はしてましたがやはりそうですよね。
その根拠を探しているのですがなかなか見つかりません。

[KNaito]

自分の理解では、外部変数のcountを更新出来ないことが原因のように思います。countを更新する代わりに、関数呼び出しや、オブジェクトのメソッド呼び出しを経由すれば、実装出来そうですが、、、。

あと、lambdaを使って一行で処理する方法も考えてみました。あまり綺麗なコードでないですが。
```
(count, arr) = (lambda t : (len(t), [i*10 + j for i in t for j in range(5) if j % 2 == 1]))([i for i in range(10) if i % 2 == 1])

print(*arr)
print(count)
```

[opyon]

ありがとうございます。
他の方々からもご指摘あるように複雑な内包表記にはこだわらないという教訓を得ました。
お手数をお掛けしてすみません^^;

Answer 4

count = 0
for i in range(10):
    if i % 2 ==1:
        for j in range(5):
            if j % 2 ==1:
                count += 1
                print(i*10 +j,end = ' ')
print('count:',count)

def f(i,j):
    global count
    if i % 2 == 1:
        count += 1
    return i*10 + j

count = 0
print(*[f(i,j)  for i in range(10) if i % 2 == 1 for j in range(5) if j % 2 == 1],end = ' ')
print('count:',count)

出力結果
11 13 31 33 51 53 71 73 91 93 count: 10
11 13 31 33 51 53 71 73 91 93 count: 10

Comments

[opyon]

関数を作るくらいなら、複数行に分けたほうが素直ですよね。

[tiitoi]

そうですね。
内包表記にすることによって、可読性が落ちるのであれば、使わないほうがいいかと思います。
重たい処理の高速化が主目的ならその部分だけC++で書いて、Python から呼び出したほうがよいので、Python なら 速度 <<<< 可読性重視でよいと思います。

[opyon]

>重たい処理の高速化が主目的ならその部分だけC++で書いて、Python から呼び出したほうがよい
Pythonって噂通り遅いようですね。速さを求めてはいけないと思いました。