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Python進階九大技能

來源：奇酷教育 發(fā)表于：

Python進階九大技能

　　Python是一種很棒的語言，語法簡單，無需在代碼中搜索分號。對于初學(xué)者來說，Python是入門最簡單的語言之一。
 
　　Python有大量的庫支持，你還可以安裝其他庫來增加自己的編程經(jīng)驗。
 
　　學(xué)了一陣子之后，你可能會覺得：為如此簡單的操作寫大量的代碼有些令人困惑。實際上，事情并沒有你想得那么糟。理解其背后的邏輯比寫幾行代碼更為重要。短代碼更好，但如果邏輯有問題，那么無論如何你的代碼都會有問題。隨著經(jīng)驗和創(chuàng)造力的增長，最終你的代碼將會變得更短、更好。
 
　　初學(xué)者與中級程序員
 
　　那么，對于Python程序員而言，初學(xué)者和進階者有什么區(qū)別呢？
 
　　本文將重點介紹以下方面：
 
　　解決問題和提出問題；XY問題；理解代碼為何起作用（或不起作用）；使用字符串；使用列表；使用循環(huán)；使用函數(shù)（并正確談?wù)摵瘮?shù)）；面向?qū)ο缶幊?；尊重PEP。解決問題和提出問題：程序員缺乏解決問題能力的話，代碼出色也是枉然。
 
　　如果你解決問題的思維不夠發(fā)達，可能就無法為你要解決的問題找到最佳的解決方案。編程不僅僅是編寫代碼，需要解決問題才能有機會出初學(xué)者行列。
 
　　提出編程相關(guān)的問題也很重要。如果不經(jīng)嘗試，就讓別人解決你的問題，可能也會出局。這很難，但如果不嘗試自己解決問題，你將對解決方案一無所得。
 
　　如果想要了解更多關(guān)于編程提問的技能，我另有一篇文章，鏈接如下（英文）：How to Ask Questions About Programming：https://medium.com/better-programming/how-to-ask-questions-about-programming-dcd948fcd2bd。
 
　　2. XY問題：
 
　　“我需要從字符串中提取最后3個字符。”“不，你不需要。只需文件擴展名。”
 
　　XY問題很有趣。你有個X問題，當你調(diào)用服務(wù)中心時，會尋求Y問題的解決方案，以解決X問題。
 
　　上面的案例就是極好的例子。如果想要文件名中的文件擴展名，很容易假設(shè)你需要的是最后3個字母。
 
　　如何寫代碼：
 
　　def extract_ext(filename):return filename[-3:]print (extract_ext('photo_of_sasquatch.png'))>>> png好極了，現(xiàn)在換成photo_of_lochness.jpeg：
 
　　用戶從一開始應(yīng)該會索要擴展名，最后3個字母是Y問題，而X問題是我們想要擴展名。
 
　　def extract_ext(filename):return filename.split('.')[-1]print (extract_ext('photo_of_sasquatch.png'))print (extract_ext('photo_of_lochness.jpeg'))>>> png>>> jpeg成功了！
 
　　你也可以使用標準庫 `os.path.splitext `，點擊這里查看：os.path.splitext：https://www.geeksforgeeks.org/python-os-path-splitext-method/。
 
　　3. 理解代碼為何起作用（或不起作用）：
 
　　作為新手，你可能要花幾天來對付一小段代碼。如果這段代碼突然起作用了，你可能會感覺放心，然后繼續(xù)下一段代碼。這是最糟糕的事情之一。不理解原因只管運行的做法，可能比不理解代碼的為什么不運行更加危險。
 
　　不理解為何代碼不運行的情況總會發(fā)生，當進行故障排除并搞清楚其原因時，思考代碼不運行的原因和最終使其運行的因素非常重要。這次學(xué)到的知識會帶到下一個程序中。
 
　　例如，如果多個縮進級別的代碼中出現(xiàn)了縮進錯誤，可以嘗試隨機調(diào)整代碼塊，然后在最終運行時為自己慶祝。
 
　　切記，在大多數(shù)IDE中，可以折疊循環(huán)和if語句，從而更容易查看正在使用的部分。
 
　　另一種辦法是將你的代碼通過 www.pythontutor.com可視化，就可以逐行查看代碼運行的方式了。

 
　　使用pythontutors執(zhí)行代碼
 
　　4. 使用字符串：
 
　　這部分內(nèi)容其實與字符串不完全相關(guān)，與挖掘Python優(yōu)雅的庫有更大關(guān)系。
 
　　我們很早就在Python中學(xué)過，字符串也可以看作是一串字符。你也可以使用索引訪問字符串中的字符。
 
　　word='supergreat'print (f'{word[0]}')>>> sprint (f'{word[0:5]}')>>> super敏銳的學(xué)習(xí)者會查看`str`所提供的內(nèi)容，但也可以不查看 `str`文檔繼續(xù)編程。
 
　　查看函數(shù)或過程文檔可以通過調(diào)用 `help(str)` 或者`dir(str)`來實現(xiàn)。執(zhí)行此操作時，你可能會發(fā)現(xiàn)一些并不知道的方法，也許你在查看`str`時，找到有個名叫 `endswith` 的方法，或許能用在某處。

 
　　下面是一些以兩種不同方式執(zhí)行相同操作的代碼案例，一種用到了我們才談過的拆分，還有一種用到了我們剛剛學(xué)到的 `endswith` ：
 
　　filenames=['lochness.png' , 'e.t.jpeg' , 'conspiracy_theories_CONFIRMED.zip']# 1: Using ENDSWITHfor files in filenames:if files.endswith('zip'):print(f'{files} is a zip file')else:print (f'{files} is NOT a zip file')# 2: Using SPLITfor files in filenames:if files.split('.')[-1]=='zip':print(f'{files} is a zip file (using split)')else:print (f'{files} is NOT a zip file (using split)')大多程序員是從來不會把所有文檔讀遍來學(xué)習(xí)全部內(nèi)容的。作為一名程序員，部分工作就是要搜索如何解決問題的信息。 
 
　　5. 使用列表：
 
　　列表很棒，用途也很廣泛。
 
　　下面的案例中，我們將整數(shù)和字符串混合在了一起：
 
　　my_list=['a' , 'b' , 'n' , 'x' , 1 , 2 , 3, 'a' , 'n' , 'b']for item in my_list:print (f'current item: {item}, Type: {type(item)}')

 
　　注意我們是怎么將字符串和整數(shù)混合在一起的，如果嘗試對其排序，就會報錯：
 
　　print (my_list.sort)

 
　　如果我們想把整數(shù)與字母分開要怎么做？一種方式是通過循環(huán)來實現(xiàn)，我們可以遍歷列表中的所有項目。初學(xué)者很早就會使用循環(huán)了，循環(huán)對于編程也很重要。
 
　　代碼可能是下面這樣的：
 
　　my_list=['a' , 'b' , 'n' , 'x' , 1 , 2 , 3 , 'a' , 33.3 , 'n' , 'b']number_list=string_list=for item in my_list:print (f'current item: {item}, Type: {type(item)}')if not isinstance(item,str):number_list.append(item)else:string_list.append(item)my_list=string_list即便有些混亂，這也是一種有效的方式，可以運行，不過經(jīng)過重構(gòu)可以用單行來表示！
 
　　如果想要生活多些樂趣，請學(xué)習(xí)Python的列表解析式，下面是同樣問題通過列表解析式得出的：
 
　　my_list=[letter for letter in my_list if isinstance(letter,str)]就是這樣！
 
　　還沒結(jié)束！使用過濾器也可以獲得同樣的結(jié)果：
 
　　def get_numbers(input_char):if not isinstance(input_char,str):return Truereturn Falsemy_list=[1,2,3,'a','b','c']check_list=filter(get_numbers, my_list)for items in check_list:print(items)

 
　　現(xiàn)在你可能明白了，實現(xiàn)同樣的結(jié)果有很多方法，你必須找出適合你或你團隊的那個。
 
　　額外知識點
 
　　反向列表（或字符串）： names=['First' , 'Middle' , 'Last']print(names[::-1])>>> ['Last', 'Middle', 'First']在列表中加入元素：names=['First' , 'Middle' , 'Last']full_name=' '.join(names)print(f'Full Name: {full_name}')>>> First Middle Last6. 使用循環(huán)：是否在Python中見過這樣的代碼？
 
　　greek_gods=['Zeus' , 'Hera' , 'Poseidon' , 'Apollo' , 'Bob']for index in range(0,len(greek_gods)):print (f'at index {index} , we have : {greek_gods[index]}')你可能發(fā)現(xiàn)了，它來自其他語言，這不是Python的風(fēng)格。在Python中，你可以使用for-each循環(huán)：
 
　　for name in greek_gods:print (f'Greek God: {name}')你很快就能發(fā)現(xiàn)，這里我們不包含索引。如果想用索引打印要怎么做？在Python中，你可以使用枚舉（enumerate參數(shù)），這是一種訪問所需內(nèi)容的絕佳方案。
 
　　for index, name in enumerate(greek_gods):print (f'at index {index} , we have : {name}')

 
　　7. 使用函數(shù)（并正確談?wù)摵瘮?shù)）：
 
　　我在從事動畫工作時，總是說如果同一個操作重復(fù)5次，就應(yīng)該考慮是否需要寫個程序。有些時候花上兩周開發(fā)一款工具可以節(jié)省你六個禮拜的工作時間。
 
　　編寫代碼時，如果發(fā)現(xiàn)同一動作執(zhí)行了不止一次，應(yīng)該考慮這是過程還是函數(shù)，還不只是寫寫代碼。函數(shù)會返回內(nèi)容，過程則只是運行代碼，第一個案例是個過程，第二個是函數(shù)。
 
　　這樣說可能會令人困惑，下面是其工作原理的示意圖： 
 
　　注意print和return的差異，看起來也許很相似，但如果你查看輸出結(jié)果，函數(shù)只會返回發(fā)送的名稱。
 
　　下一個要了解的語法是parameters和arguments，在過程或函數(shù)中定義時（紅色部分）被稱為形參（parameters），當發(fā)送名稱到過程或函數(shù)中（綠色部分）時就叫實參（arguments）了。
 
　　下面是些案例：
 
　　案例1
 
　　def print_list(input_list):for each in input_list:print(f'{each}')print #just to separate outputgreek_gods=['Zeus' , 'Hera' , 'Poseidon' , 'Apollo' , 'Bob']grocery_list=['Apples' , 'Milk' , 'Bread']print_list(greek_gods)print_list(grocery_list)print_list(['a' , 'b' , 'c'])

 
　　無需把循環(huán)寫上3次，只需在過程中寫上一次，然后在需要時調(diào)用即可。在案例2中，你可以發(fā)現(xiàn)代碼是如何返回反向列表的。
 
　　案例2
 
　　def reverse_list(list_input):return list_input[::-1]my_list=['a', 'b' , 'c']print (reverse_list(my_list))>>> ['c', 'b', 'a']8.面向?qū)ο缶幊?/div>
 
　　Python是一種面向?qū)ο蟮恼Z言，其強大之處在于對象。將對象視為藍圖，如果使用藍圖，你可以創(chuàng)建該藍圖的實例。也就是說，你可以創(chuàng)建需要的多個藍圖實例，但不會損毀你使用的藍圖。
 
　　面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）是一個龐大的話題，因此我們不會在本節(jié)中涵蓋所有你需要了解的內(nèi)容，但可以通過幾個簡單的示例幫你入門。
 
　　如果你之前讀過面向?qū)ο缶幊痰南嚓P(guān)內(nèi)容，可能已經(jīng)厭倦了學(xué)生（student）類，但我們又來了。從定義一個名為student的類開始，student會擁有一個名稱和一個subject_list：
 
　　class Student:def __init__(self,name):self._name=nameself._subject_list=如果想要創(chuàng)建一個student，可以像這樣將其分配給變量：student1=Student('Martin Aaberge')如果需要更多student，可以使用同一個類并添加另外的姓名：student2=Student('Ninja Henderson')`student1`和`student2`都是student類的實例，它們共享同一個藍圖，但彼此之間并無關(guān)系。此時，我們對學(xué)生們能做的不多，但我們確實增加了一個主題列表。要填充此列表，我們需要創(chuàng)建方法，你可以調(diào)用方法來實現(xiàn)與該類實例的交互。
 
　　我們更新：
 
　　class Student:def __init__(self,name):self._name=nameself._subject_list=def add_subject(self, subject_name):self._subject_list.append(subject_name)def get_student_data(self):print (f'Student: {self._name} is assigned to:')for subject in self._subject_list:print (f'{subject}')print這個類可以用于創(chuàng)建、編輯學(xué)生信息，并獲取我們存在其中的信息：
 
　　#create students:student1=Student('Martin Aaberge')student2=Student('Heidi Hummelvold')#add subjects to student1student1.add_subject('psychology_101')student1.add_subject('it_security_101')#add subject to student2student2.add_subject('leadership_101')#print current data on studentsstudent1.get_student_datastudent2.get_student_data將類保存在單獨的文件中并導(dǎo)入主代碼的操作很常見，在我們的案例中，我們會在student.py文件中創(chuàng)建一個`student`類，并將其導(dǎo)入我們的main.py文件（本案例中，它們都位于同一個文件夾中）。
 
　　from student import Studentstudent1=Student('Martin')student1.add_subject('biomechanics_2020')student1.get_student_data

 
　　student類和main.py在使用它 
 
　　9.尊重PEP
 
　　我們經(jīng)?？吹饺藗冊趯慞ython代碼時并不尊重PEP（Python增強提案：Python Enhancement Proposals），但我自己會尊重。
 
　　當你在開發(fā)環(huán)境中工作時，遵守標準非常重要——如果不是PEP標準，也至少要遵守公司的標準。
 
　　PEP是代碼的一組準則，下面是PEP-8的鏈接（https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/），讀起來很棒。請確保你通讀過一次，了解大概內(nèi)容。一個典型的案例是`snake_case`，Python是以`snake_case`來寫的，這代表著我們用下劃線來區(qū)分詞組，即便大學(xué)里也會犯錯，因此別難過，只要別這樣做就行了。
 
　　這樣寫是對的： 
 
　　chocolate_cake='yummy'這樣是錯的：
 
　　chocolateCake='Yummy'
 
　　結(jié)論
 
　　入門是了不起的體驗，需要艱苦鉆研，但你的學(xué)習(xí)曲線急遽上升，用新的經(jīng)驗填滿你。