4个Python初学者式的错误及其优化建议

Python是一种非常容易学习的语言,而且它不会强迫你使用特定的惯例。但它也很容易陷入一些误区,让你看起来像个初学者。为了避免看起来像个完全的初学者,请查看下面的提示以及如何解决这些问题。

1. 不使用enumerate()

Python使得遍历诸如列表之类的事物变得非常容易。让我们看看下面的示例:

vals = ['Python', 'is', 'fun!']
for val in vals:
    print(val)

# Returns:
# Python
# is
# fun!

但是,如果你需要引用每个项目的索引,该怎么办呢?你可能已经遇到或者甚至编写了类似下图所示的代码:

vals = ['Python', 'is', 'fun!']
for i in range(len(vals)):
  print(i, vals[i])

# Returns:
# 0 Python
# 1 is
# 2 fun!

这种方法虽然可行,但它并不优雅。它也不能立即清楚地说明你的代码在做什么。

这就是enumerate()函数的用武之地!让我们看看它如何使这个过程变得更加简单:

vals = ['Python', 'is', 'fun!']
for idx, val in enumerate(vals):
  print(idx, val)

# Returns:
# 0 Python
# 1 is
# 2 fun!

作为一个专业提示,你甚至可以改变起始值。比如说,你想从1开始标记项目,那么你可以这样简单地写:

vals = ['Python', 'is', 'fun!']
for idx, val in enumerate(vals, start=1):
    print(idx, val)
    
# Returns:
# 1 Python
# 2 is
# 3 fun!

2. 不使用三元运算符

当你使用if-else语句来分配值时,你需要编写很多行代码来完成一个简单的操作。请看下面的场景:

amount = 100
if amount > 50:
    raise_amount = 20
else:
    raise_amount = 10

print(raise_amount)

# Returns:
# 20

在上面的例子中,我们创建了一个if-else语句,检查某人的销售金额是否超过50。如果是,那么他们就获得20的涨幅。否则,他们获得10的涨幅。

虽然我们的代码很干净,但并不简洁。我们可以通过使用三元赋值来大大简化它:

amount = 100
raise_amount = 20 if amount > 50 else 10

print(raise_amount)

# Returns:
# 20

这种方法最适用于非常简单的作业。虽然可以做得更复杂,但不要为了简洁而牺牲可读性。

3. 使用推导式

3.1 不使用推导式

Python推导式使创建列表、字典和生成器变得轻而易举。它们提供了一种优雅且易读的方式来轻松创建数据结构。

让我们看一个例子,看看如何使用for循环来创建一个平方数列表:

squares = []
for i in range(1, 6):
    squares.append(i ** 2)

print(squares)

# Returns:
# [1, 4, 9, 16, 25]

现在,让我们将其与列表推导式进行比较:

squares = [i ** 2 for i in range(1, 6)]
print(squares)

# Returns:
# [1, 4, 9, 16, 25]

我们可以看到使用列表推导式要简单和明确得多!代码不仅更简洁,而且也更容易阅读。

创建字典推导式也同样简单。让我们再次比较这两种方法,创建一个字典,其中键是原始数字,值是它的平方:

squares = {}
for i in range(1, 6):
    squares[i] = i ** 2

print(squares)

# Returns:
# {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

现在,让我们看看如何通过字典推导式来简化这一过程。

squares = {i: i**2 for i in range(1, 6)}
print(squares)

# Returns:
# {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

现在,过度使用推导式也是一个问题。所以在这里有一个额外的提示:除非有必要,否则不要什么都用它们。

3.2 过度使用推导式

Python推导式非常强大。你可以内置复杂的if-else语句,甚至可以将它们嵌套在彼此之中。

让我们看看如何加入if-else语句:

even_odd_numbers = [
    "Even" if num % 2 == 0 else "Odd" 
    for num in range(10)
]
print(even_odd_numbers)

# Returns:
# ['Even', 'Odd', 'Even', 'Odd', 'Even', 'Odd', 'Even', 'Odd', 'Even', 'Odd']

在上面的例子中,我们使用三元运算符在继续迭代的同时返回一个值。现在,这个例子相当简单,但让我们看一个更复杂的例子:

result = [x * 2 if x % 2 == 0 else x * 3 for x in range(10) if x != 5]

这绝对不是什么有趣、可读的东西。这就引出了这里的重点——如果推导式比使用for循环更不清晰,那就不要写推导式。

让我们将这个推导式转换为一个循环,看看它变得有多易读:

result = []
for x in range(10):
    if x != 5:
        if x % 2 == 0:
            result.append(x * 2)
        else:
            result.append(x * 3)

可以看到,虽然我们用了更多行来编写这段代码,但它的可读性却大大提高了。

4. 不使用itertools

Python的itertools是内置于Python中的一个函数库。虽然表面上看,它的许多函数似乎很简单,但它们提供了优雅而强大的方式来遍历不同的对象。

4.1 避免嵌套循环

假设你有两个列表,你想遍历所有可能的组合。可以编写如下所示的嵌套for循环:

colors = ['Red', 'Green']
sizes = ['S', 'M', 'L']

for color in colors:
    for size in sizes:
        print(color, size)

# Returns:
# Red S
# Red M
# Red L
# Green S
# Green M
# Green L

与我们在本文中介绍的其他方法类似,这种方法虽然有效,但并不优雅。

值得庆幸的是,itertools提供了product()函数,它可以创建所有项目的笛卡尔积。这意味着我们可以在一个for循环中直接解包这些值,代码如下所示:

from itertools import product
colors = ['Red', 'Green']
sizes = ['S', 'M', 'L']

for color, size in product(colors, sizes):
    print(color, size)

# Returns:
# Red S
# Red M
# Red L
# Green S
# Green M
# Green L

可以看到这种方法简单多了。

4.2 成对遍历列表

在某些情况下,你需要成对地遍历列表,这意味着你需要访问一个项目及其相邻的项目。

要做到这一点,可以编写以下代码:

vals = [1, 2, 3, 4]

for i in range(len(vals) - 1):
    print((vals[i], vals[i+1]))

# Returns:
# (1, 2)
# (2, 3)
# (3, 4)

这种方法效果很好,但可读性不强,其作用也不是很明确。

这就是Python 3.10引入的pairwise()函数的用武之地。让我们看看如何简化代码:

from itertools import pairwise
vals = [1, 2, 3, 4]

for pair in pairwise(vals):
    print(pair)

# Returns:
# (1, 2)
# (2, 3)
# (3, 4)

这是我们之前编写的代码的一个更加明确的版本,使我们能够立即了解代码的目的。

itertools库为用户提供了许多有用的对象迭代函数。知道何时应用这些函数可以将你的技能提升到更高的层次。

结论

掌握Python不仅仅是记住语法,更重要的是拥抱优雅,并知道何时在简洁和可读性之间取得平

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