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Python大佬 | 菜鳥進階必備的九大技能

Python是一種很棒的語言,語法簡單,無需在程式碼中搜索分號。對於初學者來說,Python是入門最簡單的語言之一。Python有大量的庫支援,你還可以安裝其他庫來增加自己的程式設計經驗。

學了一陣子之後,你可能會覺得:為如此簡單的操作寫大量的程式碼有些令人困惑。實際上,事情並沒有你想得那麼糟。理解其背後的邏輯比寫幾行程式碼更為重要。短程式碼更好,但如果邏輯有問題,那麼無論如何你的程式碼都會有問題。隨著經驗和創造力的增長,最終你的程式碼將會變得更短、更好。

很多人學習python,不知道從何學起。

很多人學習python,掌握了基本語法過後,不知道在哪裡尋找案例上手。

很多已經做案例的人,卻不知道如何去學習更加高深的知識。

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初學者與中級程式設計師

那麼,對於Python程式設計師而言,初學者和進階者有什麼區別呢?

本文將重點介紹以下方面:

  • 解決問題和提出問題;

  • XY問題;

  • 理解程式碼為何起作用(或不起作用);

  • 使用字串;

  • 使用列表;

  • 使用迴圈;

  • 使用函式(並正確談論函式);

  • 面向物件程式設計;

  • 尊重PEP。

  1. 解決問題和提出問題:

程式設計師缺乏解決問題能力的話,程式碼出色也是枉然。

如果你解決問題的思維不夠發達,可能就無法為你要解決的問題找到最佳的解決方案。程式設計不僅僅是編寫程式碼,需要解決問題才能有機會出初學者行列。

提出程式設計相關的問題也很重要。如果不經嘗試,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於程式設計提問的技能,我另有一篇文章,連結如下(英文):How to Ask Questions About Programming:

medium.com/better-prog…

2. XY問題:

“我需要從字串中提取最後3個字元。”

“不,你不需要。只需副檔名。”

XY問題很有趣。你有個X問題,當你呼叫服務中心時,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。如果想要檔名中的副檔名,很容易假設你需要的是最後3個字母。

如何寫程式碼:

def extract_ext(filename):return filename[-3:]print (extract_ext('photo_of_sasquatch.png'))>>> png
複製程式碼

使用者從一開始應該會索要副檔名,最後3個字母是Y問題,而X問題是我們想要副檔名。

def extract_ext(filename):return filename.split('.')[-1]print (extract_ext('photo_of_sasquatch.png'))print (extract_ext('photo_of_lochness.jpeg'))>>> png>>> jpeg
複製程式碼

成功了!

你也可以使用標準庫 `os.path.splitext `,點選這裡檢視:os.path.splitext:*www.geeksforgeeks.org/python-os-p…

3. 理解程式碼為何起作用(或不起作用):

作為新手,你可能要花幾天來對付一小段程式碼。如果這段程式碼突然起作用了,你可能會感覺放心,然後繼續下一段程式碼。這是最糟糕的事情之一。不理解原因只管執行的做法,可能比不理解程式碼的為什麼不執行更加危險。

不理解為何程式碼不執行的情況總會發生,當進行故障排除並搞清楚其原因時,思考程式碼不執行的原因和最終使其執行的因素非常重要。這次學到的知識會帶到下一個程式中。

例如,如果多個縮排級別的程式碼中出現了縮排錯誤,可以嘗試隨機調整程式碼塊,然後在最終執行時為自己慶祝。

切記,在大多數IDE中,可以摺疊迴圈和if語句,從而更容易檢視正在使用的部分。

右側是摺疊了if/else語句的ATOM

另一種辦法是將你的程式碼通過 www.pythontutor.com視覺化,就可以逐行檢視程式碼執行的方式了。

使用pythontutors執行程式碼

4. 使用字串:

這部分內容其實與字串不完全相關,與挖掘Python優雅的庫有更大關係。

我們很早就在Python中學過,字串也可以看作是一串字元。你也可以使用索引訪問字串中的字元。

word = 'supergreat'print (f'{word[0]}')>>> sprint (f'{word[0:5]}')>>> super
複製程式碼

敏銳的學習者會檢視`str`所提供的內容,但也可以不檢視 `str`文件繼續程式設計。

檢視函式或過程文件可以通過呼叫 `help(str)` 或者`dir(str)`來實現。執行此操作時,你可能會發現一些並不知道的方法,也許你在檢視`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行相同操作的程式碼案例,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)')
複製程式碼

大多程式設計師是從來不會把所有文件讀遍來學習全部內容的。作為一名程式設計師,部分工作就是要搜尋如何解決問題的資訊。

5. 使用列表:

列表很棒,用途也很廣泛。

下面的案例中,我們將整數和字串混合在了一起:

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)}')
複製程式碼

注意我們是怎麼將字串和整數混合在一起的,如果嘗試對其排序,就會報錯:

print (my_list.sort)
複製程式碼

如果我們想把整數與字母分開要怎麼做?一種方式是通過迴圈來實現,我們可以遍歷列表中的所有專案。初學者很早就會使用迴圈了,迴圈對於程式設計也很重要。程式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,可以執行,不過經過重構可以用單行來表示!如果想要生活多些樂趣,請學習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!還沒結束!使用過濾器也可以獲得同樣的結果: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)
複製程式碼

現在你可能明白了,實現同樣的結果有很多方法,你必須找出適合你或你團隊的那個。

6.額外知識點

  • 反向列表(或字串):

    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:\n{full_name}')>>> First Middle Last6. 使用迴圈:

是否在Python中見過這樣的程式碼?

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]}')
複製程式碼

你可能發現了,它來自其他語言,這不是Python的風格。在Python中,你可以使用for-each迴圈:

for name in greek_gods:print (f'Greek God: {name}')
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你很快就能發現,這裡我們不包含索引。如果想用索引列印要怎麼做?在Python中,你可以使用列舉(enumerate引數),這是一種訪問所需內容的絕佳方案。

for index, name in enumerate(greek_gods):print (f'at index {index} , we have : {name}')
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7. 使用函式(並正確談論函式):

我在從事動畫工作時,總是說如果同一個操作重複5次,就應該考慮是否需要寫個程式。有些時候花上兩週開發一款工具可以節省你六個禮拜的工作時間。

編寫程式碼時,如果發現同一動作執行了不止一次,應該考慮這是過程還是函式,還不只是寫寫程式碼。函式會返回內容,過程則只是執行程式碼,第一個案例是個過程,第二個是函式。

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,但如果你檢視輸出結果,函式只會返回傳送的名稱。

下一個要了解的語法是parameters和arguments,在過程或函式中定義時(紅色部分)被稱為形參(parameters),當傳送名稱到過程或函式中(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'])
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無需把迴圈寫上3次,只需在過程中寫上一次,然後在需要時呼叫即可。在案例2中,你可以發現程式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']
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8.面向物件程式設計

Python是一種面向物件的語言,其強大之處在於物件。將物件視為藍圖,如果使用藍圖,你可以建立該藍圖的例項。也就是說,你可以建立需要的多個藍圖例項,但不會損毀你使用的藍圖。

面向物件程式設計(OOP)是一個龐大的話題,因此我們不會在本節中涵蓋所有你需要了解的內容,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物件程式設計的相關內容,可能已經厭倦了學生(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 = 

如果想要建立一個student,可以像這樣將其分配給變數:

student1 = Student('Martin Aaberge')

如果需要更多student,可以使用同一個類並新增另外的姓名:student2 = Student('Ninja Henderson')`student1`和`student2`都是student類的例項,它們共享同一個藍圖,但彼此之間並無關係。此時,我們對學生們能做的不多,但我們確實增加了一個主題列表。要填充此列表,我們需要建立方法,你可以呼叫方法來實現與該類例項的互動。我們更新:class Student:def__init__(self,name):self._name = nameself._subject_list = defadd_subject(self, subject_name):self._subject_list.append(subject_name)defget_student_data(self):print (f'Student: {self._name} is assigned to:')for subject in self._subject_list:print (f'{subject}')print這個類可以用於建立、編輯學生資訊,並獲取我們存在其中的資訊:

#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
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將類儲存在單獨的檔案中並匯入主程式碼的操作很常見,在我們的案例中,我們會在student.py檔案中建立一個`student`類,並將其匯入我們的main.py檔案(本案例中,它們都位於同一個資料夾中)。

from student import Studentstudent1 = Student('Martin')student1.add_subject('biomechanics_2020')student1.get_student_data
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student類和main.py在使用它

9.尊重PEP

我們經常看到人們在寫Python程式碼時並不尊重PEP(Python增強提案:Python Enhancement Proposals),但我自己會尊重。

當你在開發環境中工作時,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是程式碼的一組準則,下面是PEP-8的連結(

www.python.org/dev/peps/pe…

),讀起來很棒。請確保你通讀過一次,瞭解大概內容。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分片語,即便大學裡也會犯錯,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