如何优雅的写好python代码?

Python与其他语言(比如 java或者 C ++ )相比有较大的区别,其中最大的特点就是非常简洁,如果按照其他语言的思路老师写Python代码,则会使得代码繁琐复杂,并且容易出现bug,在Python中,有个词很火,Pythonic。有的同学可能不明白这个词的意义,小编的理解就是有Python的写法写代码,而非是其他语言的通用写法,写出python的特点,写出Ppython的风格。

下面,就通过几个示例来看看一下不同思维的Python代码的差异。

1、变量值的交换

这个词最常见,大家从最开始写java及C++等语言代码都会遇到这个问题,通过一个临时变量来实现的“:

tmp = a
a = b
b = tmp

而Python中可以之间交换两个变量,即:

a, b = b, a

 

2、列表推导式

列表推导式是java及C++等语言没有的特性,能够很简洁的实现for循环,可以应用列表,集合或者子字典。

例如我们要求20以内的整除3的数的平方的列表,可以用如下代码实现:

numbers = []
for x in xrange(20):
    if x % 3 == 0:
        numbers.append(x*x)

而通过列表推导式一行代码就可以实现:

numbers = [x*x for x in xrange(20) if x % 3 == 0]

列表推导式可以用于集合和字典,将[…] 变为[…]。集合和字典的实现如下所示:

集合:

numbers = {x*x for x in range(0, 20) if x % 3 == 0}

字典:

numbers = {x: x*x for x in range(0, 20) if x % 3 == 0}

 

3、字符串拼接

这是一个老生常谈的问题,当我们需要将数个字符串拼接起来的时候,习惯性的使用 “+” 作为连接字符串的手段。

然而,由于像字符串这种不可变对象在内存中生成后无法修改,合并后的字符串会重新开辟一块内存空间来存储。因此没合并一次就会单独开辟一块内存空间,这样会占用大量的内存,严重影响代码的效率.

words =['I', ' ', 'LOVE', ' ', 'pYTHON', '.']

sentence = ''
for word in words:
    sentence += '' + word

解决这个问题的办法是使用字符串连接的join,Python写法如下:

words = ['i', ' ', 'love', 'python','']

sentence = ''.join(words)

 

4.如何快速翻转字符串

java 或者 C++ 等语言的写法是新建一个字符串,从最后开始访问员字符串:

a = 'I love python.'

reverse_a = ''
for i in range(0, len(a)):
    reverse_a += a[len(a) - i - 1]

而Python则将字符串看做list,而列表可以通过切片操作来实现翻转:

a = "I LOVE PYTHON"

reverse_a = a[::-1]

 

5、for/else 语句

在C语言或java语言中,我们寻找一个字符串是否在一个list中,通常会设置一个布尔型变量表示是否找到:

cities = ['Beijing', 'Shanghai', 'Tianjin', 'Shenzhen','Wuhan']
tofind = 'Shanghai'

found = False
for city in cities:
    if tofind == city:
        print('Found')
        found = True
        break
if not found:
    print('Not found!')

 

而python中通过for … else … 会使得代码很简洁,注意else中的代码快仅仅是在for循环中没有执行break语句的时候执行:

cities = ['BeiJing', 'TianJin', 'JiNan', 'ShenZhen', 'WuHan']
tofind = 'Shanghai'

for city in citiees:
    if tofind == city:
        print('Found')
        break
else:
    print('Not found!')

 

另外,while和try关键字都可以和else搭配使用

6、迭代对象善用enumerate类

enumerate类接收两个参数,其中一个是可以地迭代的对象,另外一个是开始的索引。比如,我们想要的打印一份列表的索引机器内容,可以用如下代码实现:

cities = ['Beijing', 'Shanghai', 'Wuhan']

index = 0 
for city in cities:
    index = index + 1
    print(index, ':', 'city')

而通过使用enumerate则极大的简化了代码,这里索引设置为从1开始(默认是从 0 开始):

cities = ['Beijing', 'Shanghai', 'Wuhan']

for index, ciity in enumerate(cities, 1):
    print(index, ':', city)

 

7、通过lambda来定义函数

lambda可以返回一个可以调用的函数对象,会使得代码更为简洁,若不使用lambda则需要单独定义一个函数:

def f(x):
    return x*x

map(f, [1,2,3,4,5,6,7,8])

使用lambda后仅仅使用一行代码:

map(lambda x: x * x,[1,2,3,4,5,6,7,8] )

这里注意,lambda生成的是一个可以向其他函数一样使用的函数对象,即

def f(x);
    return x *x

等价于

lambda x : x*x

8、应用上下文管理

 在打开文件时,通常是通过捕获异常来进行实现的,并且在finally模块中对文件来进行关闭:

try:
    file = open('python.txt')
    for line in file:
        print(line)
except:
    print('File error!')
finally:
    file.close()

而通过上下文管理中的with语句可以让代码非常简洁:

with open('python.txt') as file:
    for line in file:
        print(line)

9、使用装饰器

装饰器在Python中的应用非常广泛,其特点是可以再具体函数执行之前或者之后做相关的操作。比如:执行前打印执行函数的相关信息,对函数的参数进行校验,执行后记录函数调用的相关日志等,使用装饰器可以用如下代码实现:

from time import ctime

 def foo():
    print("[%s] %() is called" % (ctime(), foo.__name__))
    print('Hello , Python')

这样写的问题是业务逻辑中会夹杂参数检查,日志记录等信息,是得代码逻辑不够清晰,所以,这种场合需要使用装饰器:

from time import ctime 

def deco(func):
    def decorator(*args,**kwargs):
        print("[%s] %s() is called" % (citme(), func,__name__)
        return  func(*args, **kwargs)
    return decorator


@deco
def foo():
    print("Hello Python")

 

10、使用生成器

生成器与列表最大的区别就是,列表是一次行生成的,需要较大的内存空间;而生成器是需要的时候生成的,基本不占用内存空间,生成器分为生成器表达式和生成器函数:

先看一下列表:

l = [x for x in range(10)]

改成生成器只需要将[ .. ]变为(…),即

g = (x  for x in range(10))

至于生成器函数,是通过yield关键字来实现的,我们一计算斐斐波那契数列为例,使用列表可以用如下代码来说实现:

def fib(max):
     n, a, b = 0, 0, 1
    fibonacci = []
    while n < max:
        fibonacci,append(b)
        a, b = b, a + b
        n = n + 1
    return fibonacci

而使用生成器则变为:

def fib(max);
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        yield b
        a, b = b, a+b
        n = n + 1

11、counter的使用

通常的词频统计中,我们的思路是:

 需要一个字典,key值存储单词,value存储对应的词频。当遇到一个单词,判断是否在这个字典中,如果是,则词频加1,如果否,则字典中新增这个单词,同时对应的词频设置为1.

对应的Python代码实现如下:

# 统计单词出现的次数
def computeFrequencies(wordList):
    # 词频字典
    wordfrequencies = {}
    
    for word in wordList:
        if word not in wordfrequescies;
        #单词不在单词词频字典中,词频设置为1
            wordfrequescies[word] = 1
        else:
            # 单词在单词词频字典中,词频加   1
            wordfrequencies[word] += 1
    return wordfrequencies

有没有更简单的方法吗?答案是肯定的,就是使用Counter。collection中的Counter类就完成了这样的功能,他是字典类的一个子类。Python代码变得无比简洁:

# 统计单词出现的频次
def computeFrequencies(wordList):
    # 词频字典
    wordfrequencies = Counter(wordList)
    return wordfrequencies

 

12、链式比较

在实际的数字比较中,我们可能需要多次比较多次,比如我们判断学习成绩是否位与某个区间:

x = 79

>>> x < 80 and x > 70
True

变更Pythonic的写法变身链式比较:即:

x  = 79

>>> 80 < x 90
False

>>> 70 < x < 80
True

这种写法给人的感受也更为直观易懂。

13、函数返回多个值

在java语言中,当函数需要返回多个值时,通常的做法是生成一个Response对象,然后将要返回的值写入对象内部,而Python不需要这样做。可以直接返回多个值:

def f();
    error_code = 0
    error_desc = "成功"
    return error_code, error_desc

使用的时候也会非常简单:

code, desc = f()
print(code, desc)

14、使用*运算符

*运算符和 ** 运算符完美的解决了将元组参数、字典参数进行 unpack,从而简化了函数定义的形式,如:

def fun(*args):
    for eacharg in args:
        print('tuple arg:', eacharg)

fun('I', 'LOVE', 'PYTHON')

运行的结果:

tuple arg: I

tuple arg: love

tuple arg: Python

 

15、找出列表中出现最多的数:

  这是经常遇到的一个问题。解决这个问题的其中一个思路是按照标题 11 提供的词频统计的方法,先统计词频,然后遍历字典,找出具有最大词频的数字,有没有简洁的方式?

当然,Python代码入下:

num = [1,2,3,4,4,4,4, 2,3,4,5,6,7,8,9]

ptint(max(set(num), key=num.count))

 

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