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那些被忽視的 Python 核心功能...

發(fā)布時間：2023-08-09 13:40:14

最實用、最簡單、最優(yōu)美...近些年，大家學(xué)習(xí) Python 的熱潮從未消退；無論是數(shù)據(jù)分析還是科學(xué)計算都少不了 Python 的身影。

Python 也沒有讓人失望，Java 用 100 行代碼寫出的程序，用 Python 十行就能搞定！

當(dāng)你要說 Hello World 時，C 語言、Java、Python 分別是這樣的：

一目了然，Python 只需一行！

雖然 Python 非常容易學(xué)習(xí)，但是許多實踐者只觸及到它的表面，而忽視了深入研究這門語言更高級、更強大的方面，而正是這些被忽視的方面使它如此獨特和強大。  ——節(jié)選自《Fluent Python》

如果你的目標(biāo)是成為一名經(jīng)驗豐富的 Python 程序員，你一定想了解的更多。因此，讓我們共同了解下你沒聽過的 Python 核心功能，先從最簡單的排列與組合開始...

功能一：排列與組合

你可以組合不同的 for 循環(huán)，輸出排列、組合和笛卡爾積等。

1.排列

舉個例子：當(dāng)你在排列函數(shù)中輸入{[1,2,3]，2}時，會輸出如下結(jié)果：

2.組合

當(dāng)你在組合函數(shù)中輸入（‘ABC’，2）時，輸出的排列如下：

3.笛卡爾積

笛卡爾積是數(shù)學(xué)中的一種運算，用于求兩個集合中所有可能的有序?qū)Α?/span>

當(dāng)我們用笛卡爾積計算 Python 時，結(jié)果是這樣的：

功能二：可變的參數(shù)默認(rèn)值

現(xiàn)在，開始增加難度...

當(dāng)你每次調(diào)用 fib_memo 函數(shù)卻不為 memo 參數(shù)賦值時，它將自動使用定義該函數(shù)時的原始值，公式和代碼如下：

由于在 Python 中，默認(rèn)參數(shù)是可變的，你也可以像在“for 循環(huán)”中一樣在單個腳本中多次執(zhí)行函數(shù)，每次執(zhí)行都能自動增加要計算的斐波那契數(shù)，而不會超過“最大遞歸深度”限制，因為 memo 可持續(xù)擴(kuò)展。

*重要提示：

請記住，盡管可變的默認(rèn)參數(shù)(如上所述)可以減少代碼，但它可能產(chǎn)生難以解決的 bug。有些人將其判定為“陷阱”，而不是功能。因此，你仍需要堅持 Python 中所透露出的禪意：顯式優(yōu)于隱式。

就像 Hacker news 中指出的那樣：if n not in memo 比 if not n in memo 更容易讀取，但是二者輸出結(jié)果相同。

功能三：海象運算符

下面，再來講講比較有趣的“海象運算符”...

“海象運算符”是在 Python 3.8 版本中引入的賦值表達(dá)式運算符，用于在表達(dá)式中進(jìn)行賦值操作，其符號為“:=”。這個符號有點像海象的眼睛和獠牙（因此被稱為「海象運算符」）。

它可以被翻譯成英文“whale calculus”，是一種基于單詞語法規(guī)則的特殊運算符，用于定義表達(dá)式和一系列操作步驟的語言建模方式。

顯然，用 Python，賦值和檢查返回值是否包含真值變得更容易了：

功能四：單星號(*)和雙星號(**)

當(dāng)調(diào)用 sum_numbers 函數(shù)而不解包 my_numbers 時，會引發(fā)"TypeError"，因為該函數(shù)需要輸入兩個單獨的參數(shù)才能輸出結(jié)果。

但是，通過使用(*)，我們可以解壓縮 my_numbers 函數(shù)中的值，并將它們作為單獨的參數(shù)進(jìn)行傳遞，從而產(chǎn)生正確的輸出。

這種解包技術(shù)不僅適用于元組和列表，也適用于字典。

當(dāng)關(guān)鍵字作為參數(shù)時，我們可以使用雙星號（**），以如下代碼為例：

除解壓縮序列以將其作為參數(shù)傳遞給函數(shù)外，你還可以使用它來創(chuàng)建新序列，例如：

在此過程中，原始數(shù)字列表不受影響，并且你還將擁有一個 new_list_numbers 變量，它包括相同列表的副本。

功能五：any and any

any 和 all 都是 python 中的內(nèi)置函數(shù)，它們對可迭代對象(如，列表、元組或集合)進(jìn)行操作，并根據(jù)可迭代對象中的元素以 Boolean 運算的形式返回，語句如下：

你可以將 any 和 all 函數(shù)與列表推導(dǎo)式結(jié)合使用，列表推導(dǎo)式返回一個可迭代對象并將其作為參數(shù)傳遞給 all 函數(shù)：

或任意函數(shù)：

下表列出可迭代對象中用 any 和 all 函數(shù)賦值的輸出差異：

功能六：交換變量

用 Python，你可以將參數(shù)打包（(=)號右邊）和解包（(=)號左邊）結(jié)合起來，并利用此功能交換變量：

功能七：str vs repr

在字符串處理方面，Python 中的 str()和 repr()有所不同。str()將值轉(zhuǎn)化為前端樣式文本，repr()是后端底層代碼。

• str()函數(shù)：將值轉(zhuǎn)化為適于人閱讀的形式，面向用戶，返回值具有可讀性、可理解性較強。

• repr()函數(shù)：將對象轉(zhuǎn)化為供解釋器讀取的形式，面向開發(fā)人員，返回值表示 python 解釋器內(nèi)部的含義。

下圖是一個很好的例子：

如你所見，repr()簡單將時間排列為字符串后輸出；如果你想確定當(dāng)前變量是否包含字符串或時間對象，無法借此識別。

str()提供了變量持有的實際對象信息，這些信息在調(diào)試過程中非常有價值。

功能八：擴(kuò)展的迭代解包

迭代解包可應(yīng)用到任何可迭代對象上，唯一的硬性要求是：被迭代對象中的元素數(shù)量必須與接受這些元素的元組空檔數(shù)一致，也可以使用星號 * 表示忽略多余的元素。

這種方式的優(yōu)點在于：更好賦值、更好獲取迭代對象中的某個值（一般的迭代對象分為：元組，列表，字典，字符串等）。

如果你想獲得序列的第一個和最后一個值，需要輸入如下代碼：

更換輸入和輸出語句后同樣可行...

其它組合也同樣適用...

功能九：多個上下文管理器

通常，我們習(xí)慣一次性使用一個上下文管理器，比如，當(dāng)你打開一個程序文件，需要輸入如下代碼：

但是，在 Python 中，用一行語句就能打開多個文件。如果你想將行寫入其它文件，用 Python 語句就很容易實現(xiàn)，例如：

功能十：調(diào)試程序

為達(dá)到調(diào)試目的，我們可以在文件中輸出大量變量或可以簡單使用 Python 調(diào)試器（pdb），它可以幫我們設(shè)置斷點：

程序?qū)⒃跀帱c處停止，你可以在該斷點處獲取任何變量以檢查其值或該特定斷點是否存在。當(dāng)程序遇到斷點時，可使用如下幾個命令：

• n 或 next：執(zhí)行下一行。

• s 或 step：進(jìn)入功能調(diào)用。

• c 或 continue：繼續(xù)執(zhí)行，直到下一個斷點。

• l 或 list：顯示當(dāng)前代碼的上下文。

• p 或 pp ：打印表達(dá)式的值。

• b 或 break ：在指定的行上設(shè)置新斷點。

• h 或 help：在使用 pdb 時提供幫助。

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