10 个 Python 秘诀将颠覆你的编码方式

2024-06-28 17:12:51 浏览数 (1)

通过一些实用技巧和方法,充分发挥Python的强大功能

对于大多数人来说,学习Python编程最初都有一定困难。它看似晦涩难懂,以至于有人甚至怀疑自己是否还需要继续使用Excel这种传统数据分析工具。

然而,只要持之以恒、循序渐进地学习,Python的门径终将为你打开。我就是靠着坚持不懈,不断吸收新知识,最终获得了第一份编程工作。从那时起,我在每一份工作中都能"取之不尽、用之不竭",汲取到各种实用技巧和窍门。今天,就让我分享其中一些精华,希望能为你的Python编程之路提供启迪。

秘诀 1:zip函数

zip函数堪称Python中的利器。它能将多个可迭代对象并行合并为一个可迭代的元组序列,大大简化了对多个序列的遍历操作。这一技巧让我彻底告别了那些冗长、嵌套的循环,代码变得更加简洁可读。

示例

我记得我需要将两个列表中的姓名和年龄配对起来。在使用 zip 之前,我的代码充满了索引变量,难以理解。

代码语言:javascript复制
names = ["Alice", "Bob", "Charlie"]
ages = [25, 30, 35]

for i in range(len(names)):
    print(f"{names[i]} is {ages[i]} years old")

下面是 zip 的简化过程:

代码语言:javascript复制
names = ["Alice", "Bob", "Charlie"]
ages = [25, 30, 35]

# 使用 zip 并行遍历两个列表
for name, age in zip(names, ages):
    print(f"{name} is {age} years old")

这让我的代码更简洁,也更容易阅读。无论何时您需要同时处理多个序列,zip 都是您的好朋友。在你的项目中试试吧,看看你的代码会变得多么简单!

秘诀 2:华勒斯运算符 (:=)

华勒斯运算符(:=)为我拓展了全新的编码视野。它允许在表达式中完成变量赋值,使得求值和赋值合二为一,使代码更加紧凑简练。

示例

我以前编写的代码是在一个循环中读取用户输入,直到他们输入一个有效值。以前的方法是重复性的:

代码语言:javascript复制
while True:
    user_input = input("Enter a number: ")
    if user_input.isdigit():
        number = int(user_input)
        break

有了海象操作器,代码变得更加简洁:

代码语言:javascript复制
while (user_input := input("Enter a number: ")).isdigit() == False:
    print("Invalid input, please enter a number.")

number = int(user_input)

这个小技巧让我的循环变得更简单、更容易掌握。在类似情况下,请尝试使用华勒斯运算符(:=)来简化代码!

秘诀 3:集合操作

集合这一数据结构给我留下了深刻印象。作为独特的无序集合,它支持数学运算如并集、交集和差集等操作。集合可高效处理唯一元素,简化复杂的集合论问题。

示例

我记得在一个项目中,我需要找到两个列表中共同的项目和每个列表中唯一的项目。

代码语言:javascript复制
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = [4, 5, 6, 7, 8]

# 查找共同元素
common_elements = []
for item in list1:
    if item in list2:
        common_elements.append(item)
print(f"common elements: {common_elements}")

# 在 list1 中查找唯一元素
unique_to_list1 = []
for item in list1:
    if item not in list2:
        unique_to_list1.append(item)
print(f "Unique to list1: {unique_to_list1}")

# 查找所有唯一元素
all_unique_elements = list1.copy()
for item in list2:
    if item not in all_unique_elements:
        all_unique_elements.append(item)
print(f"All unique elements: {all_unique_elements}")

使用成套工具使这项工作变得更加容易:

代码语言:javascript复制
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = [4, 5, 6, 7, 8]

# 将列表转换为集合
set1 = set(list1)
set2 = set(list2)

# 找出交集(共同元素)
common_elements = set1 & set2
print(f "common elements: {common_elements}")

# 找出差异(set1 中的唯一元素)
unique_too_set1 = set1 - set2
print(f "Unique to set1: {unique_too_set1}")

# 找出联合(所有唯一元素)
all_unique_elements = set1 | set2
print(f"All unique elements: {all_unique_elements}")

使用集合可以让代码更高效、更易懂。无论何时需要处理唯一元素或执行集合操作,都可以试试 Python 集合!

秘诀 4:使用 * 解包

解包操作 * 无疑是提高编码效率的秘诀之一。它能将可迭代对象解包为函数的单个参数或变量赋值目标,赋予代码更强的灵活性和可读性。

示例

我曾为需要多个参数的函数而苦恼。

代码语言:javascript复制
# 定义一个接收多个参数的函数
def greet(first, second, third):
    print(f "Hello {first}, {second}, and {third}!")

# 列出名字
names = ["Alice", "Bob", "Charlie"] # 从列表中手动传递参数

# 从列表中手动传递参数
greet(names[0], names[1], names[2])

手动管理这些参数非常麻烦。后来我发现了解包:

代码语言:javascript复制
# 定义一个接收多个参数的函数
def greet(first, second, third):
    print(f "Hello {first}, {second}, and {third}!")

# 列出名字
names = ["Alice", "Bob", "Charlie"] # 将列表解压缩为函数参数

# 将列表解压缩为函数参数
greet(*names)

使用 * 进行解包后,我的函数调用和赋值变得更加简单和干净。这一小小的改变对代码的可读性有很大的影响。

秘诀 5:dataclasses 模块

dataclasses模块为我带来了全新的类编程体验。它能自动创建类实例,无需手动编写__init__方法,极大简化了类的定义和维护。

示例

我以前写过很多重复的代码来初始化类的属性。这既乏味又容易出错。后来我发现了 dataclasses

代码语言:javascript复制
from dataclasses import dataclass

# 定义一个简单的数据类
@dataclass
class Person:
    name: str
    age: int
    city: str

# 创建该类的实例
person = Person(name="Alice", age=30, city="New York")

print(person)

在使用 dataclasses 之前,我的代码中充斥着大量的模板:

代码语言:javascript复制
class Person:
    def __init__(self, name, age, city):
        self.name = name
        self.age = age
        self.city = city

person = Person(name="Alice", age=30, city="New York")
print(person)

使用 dataclasses 使我的代码更简洁、更易于维护。如果您需要处理大量的类定义,不妨试试 dataclasses。它将为你节省时间,并保持代码库的整洁!

秘诀 6:functools.lru_cache 装饰器

functools.lru_cache装饰器可谓是破解性能瓶颈的法宝。它为函数添加了缓存功能,存储计算耗费的函数调用结果,提高了具有相同输入的重复调用效率。

示例

我记得在做一个需要大量计算的项目时,重复计算拖慢了一切。发现了 lru_cache 后,我就像捡到了救命稻草:

代码语言:javascript复制
from functools import lru_cache

# 定义一个计算量很大的函数
@lru_cache(maxsize=100)
def expensive_function(n):
    print(f"Computing {n}...")
    return n * n

# 多次调用函数
print(expensive_function(4))
print(expensive_function(4))  # This call is cached

在使用 lru_cache 之前,我的函数调用既低效又缓慢。有了缓存,重复调用几乎可以瞬间完成,节省了宝贵的计算时间。

对于数据处理中需要多次执行相同计算的函数,这个技巧尤其有用。它让我的代码变得更快、更高效。请尝试在你的项目中使用 lru_cache,看看性能提升的效果!

秘诀 7:生成器和 yield

发现生成器和 yield 关键字对我来说是一个转折点。生成器是一种特殊函数,通过一次生成一个元素的方式返回可迭代序列,节省内存并支持延迟计算。

示例

我曾经处理过无法同时放入内存的大型数据集。在我发现生成器之前,高效地迭代这些数据集是一项挑战:

代码语言:javascript复制
def generate_squares(n):
    for i in range(n):
        yield i * i

# Use the generator
for square in generate_squares(5):
    print(square)

在使用生成器之前,我会创建大量列表,占用大量内存:

代码语言:javascript复制
def generate_squares(n):
    result = []
    for i in range(n):
        result.append(i * i)
    return result

for square in generate_squares(5):
    print(square)

生成器确实是处理大型数据集的强大工具,它们可以有效地减少内存消耗并提高性能。通过逐步生成数据,而不是一次性读取整个数据集,生成器可以在处理大文件和数据流时节省大量资源。

使用yield语句可以将函数转变成生成器,这意味着它可以暂停和继续执行,使得代码更加灵活和高效。此外,生成器还可以与循环结合使用,用于处理大型数据集,或者实现惰性计算,以及其他各种应用场景。

秘诀 8:itertools 模块

在我很多项目中,都会经常用到itertools 模块。它提供了高效的数据遍历工具函数,如排列、组合和笛卡尔积等,极大提升了迭代处理的性能。

示例

我经常需要从一个项目列表中生成所有可能的配对或组合。在使用 itertools 之前,我的代码既笨重又低效。下面是 itertools 如何简化它的:

代码语言:javascript复制
import itertools

# 生成两个项目的所有可能组合
items = ['A', 'B', 'C']
combinations = itertools.combinations(items, 2)

for combo in combinations:
    print(combo)

在使用 itertools 之前,生成组合需要嵌套循环,而且容易出错:

代码语言:javascript复制
items = ['A', 'B', 'C']
combinations = []

for i in range(len(items)):
    for j in range(i   1, len(items)):
        combinations.append((items[i], items[j]))

for combo in combinations:
    print(combo)

itertools 使我的代码更高效、更易读。它对涉及复杂迭代的任务特别有用,比如生成用于算法测试的排列组合或创建用于数据分析的笛卡尔积。将 itertools 纳入您的项目,性能和简洁性将得到显著提高!

秘诀 9:types.MappingProxyType映射代理类型

有次我遇到了防止字典意外修改的需求,types.MappingProxyType为我提供了绝佳解决方案。它能创建字典的只读映射视图,确保底层字典的内容永保不变。

示例

我正在做一个项目,其中的配置设置必须在整个执行过程中保持不变。下面是 MappingProxyType 的功能:

代码语言:javascript复制
from types import MappingProxyType

# 原始字典
config = {'host': 'localhost', 'port':8080}

# 创建只读视图
read_only_config = MappingProxyType(config)

print(read_only_config['host']) # 输出:localhost

# 尝试修改只读字典
try:
    read_only_config['host'] = '127.0.0.1'
except TypeError as e:
    print(e)  # Output: 'mappingproxy' object does not support item assignment

在使用 MappingProxyType 之前,我一直担心字典会被更改:

代码语言:javascript复制
config = {'host': 'localhost', 'port': 8080}

# 没有防止意外修改的保护措施
config['host'] = '127.0.0.1'

通过使用 types.MappingProxyType 我确保了配置设置的安全,避免了意外更改。在必须保护关键数据结构的情况下,这种技术尤其有用。试一试,就能增强代码的安全性和稳定性!

秘诀 10:pathlib 模块

pathlib模块则是现代化的文件路径操作利器。相较于os.path,它采用了面向对象的方式,操作更加易读,也降低了出错风险,成为文件路径处理的不二选择。

示例

我曾经使用 os.path 来处理文件操作,但我的代码往往杂乱无章,难以阅读。下面是 pathlib 如何改进它的:

代码语言:javascript复制
from pathlib import Path

# 创建路径对象
path = Path('example_directory/example_file.txt')

# 检查路径是否存在
if path.exists():
    print(f"{path} exists")

# 从文件中读取文本
content = path.read_text()
print(content)

# 将文本写入文件
path.write_text('Hello, world!')

在使用 pathlib 之前,我的代码中充满了 os.path 函数:

代码语言:javascript复制
import os

path = 'example_directory/example_file.txt'

# 检查路径是否存在
if os.path.exists(path):
    print(f"{path} exists")

# 从文件中读取文本
with open(path, 'r') as file:
    content = file.read()
    print(content)

# 将文本写入文件
with open(path, 'w') as file:
    file.write('Hello, world!')

使用 pathlib 使我的文件操作更简洁、更直观。它对于管理文件路径和简化文件处理任务尤其有用。试试 pathlib,看看它如何简化你的代码!

0 人点赞