Python 初學者進階的九大技能(附代碼)

授權自AI科技大本營(ID:rgznai100)

本文約4300字,建議閱讀9分鐘

本文爲你介紹Python必須掌握的九大技能。


以下爲譯文:

Python是一種很棒的語言,語法簡單,無需在代碼中搜索分號。對於初學者來說,Python是入門最簡單的語言之一。

Python有大量的庫支持,你還可以安裝其他庫來增加自己的編程經驗。

學了一陣子之後,你可能會覺得:爲如此簡單的操作寫大量的代碼有些令人困惑。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代碼更爲重要。短代碼更好,但如果邏輯有問題,那麼無論如何你的代碼都會有問題。隨着經驗和創造力的增長,最終你的代碼將會變得更短、更好。

初學者與中級程序員

那麼,對於Python程序員而言,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;

  • 理解代碼爲何起作用(或不起作用);

  • 使用字符串;

  • 使用列表;

  • 使用循環;

  • 使用函數(並正確談論函數);

  • 面向對象編程;

  • 尊重PEP。

1、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達,可能就無法爲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,需要解決問題纔能有機會出初學者行列。

提出編程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後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,當你調用服務中心時,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。如果想要文件名中的文件擴展名,很容易假設你需要的是最後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,現在換成photo_of_lochness.jpeg:

用戶從一開始應該會索要擴展名,最後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() `,這裏查看:

os.path.splitext():

https://www.geeksforgeeks.org/python-os-path-splitext-method/。

3、理解代碼爲何起作用(或不起作用):

作爲新手,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,然後繼續下一段代碼。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爲什麼不運行更加危險。

不理解爲何代碼不運行的情況總會發生,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了縮進錯誤,可以嘗試隨機調整代碼塊,然後在最終運行時爲自己慶祝。

切記,在大多數IDE中,可以摺疊循環和if語句,從而更容易查看正在使用的部分。

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執行代碼

4、使用字符串:

這部分內容其實與字符串不完全相關,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]}') 
>>> s
print (f'{word[0:5]}')
>>> super

敏銳的學習者會查看`str()`所提供的內容,但也可以不查看 `str()`文檔繼續編程。

查看函數或過程文檔可以通過調用 `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到的 `endswith()`

filenames = ['lochness.png' , 'e.t.jpeg' , 'conspiracy_theories_CONFIRMED.zip']
# 1: Using ENDSWITH
for 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 SPLIT
for 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習全部內容的。作爲一名程序員,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)}')

注意我們是怎麼將字符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())

如果我們想把整數與字母分開要怎麼做?一種方式是通過循環來實現,我們可以遍歷列表中的所有項目。初學者很早就會使用循環了,循環對於編程也很重要。

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 True
    return False


my_list = [1,2,3,'a','b','c']
check_list = filter(get_numbers, my_list)
for items in check_list:


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。

額外知識點

  • 反向列表(或字符串): 

names = ['First' , 'Middle' , 'Last']print(names[::-1])>>> ['Last', 'Middle', 'First']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 Last


6、使用循環



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循環:

for name in greek_gods:    print (f'Greek God: {name}')


你很快就能發現,這裏我們不包含索引。如果想用索引打印要怎麼做?在Python中,你可以使用枚舉(enumerate參數),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}')

7. 使用函數(並正確談論函數):

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序。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。

編寫代碼時,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數,還不只是寫寫代碼。函數會返回內容,過程則只是運行代碼,第一個案例是個過程,第二個是函數。

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果,函數只會返回發送的名稱。

下一個要了解的語法是parameters和arguments,在過程或函數中定義時(紅色部分)被稱爲形參(parameters),當發送名稱到過程或函數中(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'])

無需把循環寫上3次,只需在過程中寫上一次,然後在需要時調用即可。在案例2中,你可以發現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.面向對象編程

Python是一種面向對象的語言,其強大之處在於對象。將對象視爲藍圖,如果使用藍圖,你可以創建該藍圖的實例。也就是說,你可以創建需要的多個藍圖實例,但不會損毀你使用的藍圖。

面向對象編程(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對象編程的相關內容,可能已經厭倦了學生(student)類,但我們又來了。從定義一個名爲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 = name
        self._subject_list = []
如果想要創建一個student,可以像這樣將其分配給變量:
student1 = Student('Martin Aaberge')

如果需要更多student,可以使用同一個類並添加另外的姓名:

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,我們需要創建方法,你可以調用方法來實現與該類實例的交互。

我們更新:

class Student():    def __init__(self,name):        self._name = name        self._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()


這個類可以用於創建、編輯學生信息,並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_data()student2.get_student_data()


將類保存在單獨的文件中並導入主代碼的操作很常見,在我們的案例中,我們會在student.py文件中創建一個`student`類,並將其導入我們的main.py文件(本案例中,它們都位於同一個文件夾中)。

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

我們經常看到人們在寫Python代碼時並不尊重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,瞭解大概內容。一個典型的案例是`snake_case`,Python是以`snake_case`來寫的,這代表着我們用下劃線來區分詞組,即便大學裏也會犯錯,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'

結論

入門是了不起的體驗,需要艱苦鑽研,但你的學習曲線急遽上升,用新的經驗填滿你。

也許新手狀態很難擺脫,瞭解你要關注什麼是很困難的,下一步呢?

也許本文將你向正確的方向推進了一步,也許只是一堆你已經知道的胡言亂語。如果你不確定下一步該做什麼,不要害怕提問。確保你用好了那些比你更有經驗的人,對各種意見持開放態度,看看哪些對你有用。如果還沒準備好使用某些編程方式,請繼續讓代碼能夠運行,同時學些新的和更好的方法。

原文:

https://medium.com/better-programming/9-skills-that-separate-a-beginner-from-an-intermediate-python-programmer-8bbde735c246

本文爲 CSDN 翻譯,轉載請註明來源出處。

編輯:於騰凱

校對:洪舒越

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章