Desempacotamento e Empacotamento em Python

Desempacotamento

O desempacotamento (também chamado de desestruturação) refere-se à divisão de uma coleção (como tupla, lista, etc.) em valores separados.

Assim como muitas outras linguagens de programação, o Python oferece suporte à atribuição múltipla. Por exemplo:

x, y = 1, 2
print(x)    # 1
print(y)    # 2

Neste exemplo, os valores são atribuídos a duas variáveis de uma vez. A atribuição é feita com base na posição: a variável x recebe o valor 1 e a variável y recebe o valor 2.

Esse exemplo já representa uma forma de desestruturação ou desempacotamento. Os valores 1 e 2, na verdade, formam uma tupla, pois a presença de vírgulas entre os valores caracteriza uma tupla. Poderíamos também ter escrito assim:

x, y = (1, 2)
print(x)    # 1
print(y)    # 2

Em qualquer caso, trata-se de desestruturação, onde o primeiro elemento da tupla é atribuído à primeira variável, o segundo elemento à segunda variável, e assim por diante. A divisão ocorre com base na posição.

Da mesma forma, podemos desempacotar outras tuplas, por exemplo:

name, age, company = ("Tom", 38, "Google")
print(name)     # Tom
print(age)      # 38
print(company)  # Google

Não estamos limitados apenas a tuplas, pois também podemos desempacotar outras coleções, como listas:

people = ["Tom", "Bob", "Sam"]
first, second, third = people
print(first)    # Tom
print(second)   # Bob
print(third)    # Sam

Ao desempacotar um dicionário, as variáveis recebem as chaves do dicionário:

dictionary = {"red": "vermelho", "blue": "azul", "green": "verde"}
r, b, g = dictionary
print(r)    # red
print(b)    # blue
print(g)    # green

# obtendo o valor por chave
print(dictionary[g])    # verde

Desestruturação em laços

Em laços for, podemos desempacotar coleções em partes individuais:

people = [
    ("Tom", 38, "Google"),
    ("Bob", 42, "Microsoft"),
    ("Sam", 29, "JetBrains")
]

for name, age, company in people:
    print(f"Name: {name}, Age: {age}, Company: {company}")

Neste caso, percorremos uma lista de tuplas people, onde cada tupla contém três elementos. Em cada iteração, esses elementos são atribuídos às variáveis name, age e company.

Outro exemplo é a função enumerate(), que recebe uma coleção como parâmetro, cria uma tupla para cada elemento e retorna um conjunto de tuplas. Cada tupla contém o índice, que é incrementado a cada iteração:

people = ["Tom", "Bob", "Sam"]
for index, name in enumerate(people):
    print(f"{index}.{name}")

# resultado:
# 0.Tom
# 1.Bob
# 2.Sam

Ignorando valores

Se um elemento da coleção não for necessário, uma boa prática é usar um sublinhado (_) como nome da variável. Isso indica que o valor é ignorado e não será usado posteriormente.

person = ("Tom", 38, "Google")
name, _, company = person
print(name)     # Tom
print(company)  # Google

Aqui, o segundo elemento da tupla é ignorado. Contudo, _ é um nome de variável válido, assim como name e company:

name, _, company = person
print(_)    # 38

Empacotamento de valores e operador *

O operador * é usado para empacotar valores em uma coleção. Por exemplo:

num1 = 1
num2 = 2
num3 = 3
*numbers, = num1, num2, num3
print(numbers)  # [1, 2, 3]

Aqui, empacotamos os valores da tupla (num1, num2, num3) em uma lista numbers. Para criar uma lista, colocamos uma vírgula após numbers.

O empacotamento é útil para reunir os valores restantes após a atribuição dos resultados de uma desestruturação. Por exemplo:

head, *tail = [1, 2, 3, 4, 5]

print(head)  # 1
print(tail)  # [2, 3, 4, 5]

Neste caso, head recebe o primeiro elemento da lista e tail recebe o restante dos elementos.

Podemos obter todos os elementos, exceto o último:

*head, tail = [1, 2, 3, 4, 5]

print(head)  # [1, 2, 3, 4]
print(tail)  # 5

Ou elementos do meio, exceto o primeiro e o último:

head, *middle, tail = [1, 2, 3, 4, 5]

print(head)    # 1
print(middle)  # [2, 3, 4]
print(tail)    # 5

Ou todos os elementos, exceto os dois primeiros:

first, second, *other = [1, 2, 3, 4, 5]

print(first)   # 1
print(second)  # 2
print(other)   # [3, 4, 5]

Com isso, podemos obter diferentes combinações de elementos em uma coleção. Isso se aplica não apenas a listas, mas também a tuplas, dicionários e outras coleções.

Um exemplo interessante é obter apenas o primeiro, terceiro e último elementos, ignorando os demais:

first, _, third, *_, last = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

print(first)   # 1
print(third)   # 3
print(last)    # 8

Também podemos obter as chaves de um dicionário:

red, *other, green = {"red": "vermelho", "blue": "azul", "yellow": "amarelo", "green": "verde"}

print(red)      # red
print(green)    # green
print(other)    # ['blue', 'yellow']

Desempacotamento com operadores * e **

Os operadores * e ** podem ser usados para desempacotar valores. O operador * é utilizado para desempacotar tuplas, listas, strings e conjuntos, enquanto ** é usado para desempacotar dicionários. Isso é particularmente útil ao criar novas coleções a partir de outras. Por exemplo, desempacotamento de tuplas e listas:

nums1 = [1, 2, 3]
nums2 = (4, 5, 6)

# desempacotando a lista nums1 e a tupla nums2
nums3 = [*nums1, *nums2]
print(nums3)    # [1, 2, 3, 4, 5, 6]

Aqui, desempacotamos os valores da lista nums1 e da tupla nums2 e os inserimos na lista nums3.

O mesmo princípio se aplica a dicionários, usando o operador **:

dictionary1 = {"red": "vermelho", "blue": "azul"}
dictionary2 = {"green": "verde", "yellow": "amarelo"}

# desempacotando dicionários
dictionary3 = {**dictionary1, **dictionary2}
print(dictionary3)  # {'red': 'vermelho', 'blue': 'azul', 'green': 'verde', 'yellow': 'amarelo'}

Documentação oficial