【Python】9个技巧使你的Python代码更Pythonic

灰太狼 2023-09-25 14:29 55阅读 0赞

"Beautiful is better than ugly." 这不仅是 "The Zen of Python" 的第一句话，也是所有Python开发者的信条。

但如何区分漂亮和丑陋的代码？

更重要的是，如何写出漂亮的 Python 代码？

本文将通过初学者容易理解的例子展示9个神话般的Python技巧，以帮助你在日常工作中编写更多的Pythonic程序。

### 01 product() ###

#### 使用 `product()` 函数避免嵌套的Python循环 ####

当一个程序变得复杂时，你不可避免地要写嵌套循环。然而，嵌套循环将使程序更难阅读和维护。

幸运的是，在Python中你总是可以通过内置的 `product()` 函数避免嵌套循环。

例如，我们有一个包含3级嵌套for循环的程序，如下所示。

list_a = [1, 2020, 70]
    list_b = [2, 4, 7, 2000]
    list_c = [3, 70, 7]
    
    for a in list_a:
        for b in list_b:
            for c in list_c:
                if a + b + c == 2077:
                    print(a, b, c)
    # 70 2000 7

为了使其更加整洁，我们可以使用来自 `itertools` 模块的`product()`函数来优化代码。

from itertools import product
    
    list_a = [1, 2020, 70]
    list_b = [2, 4, 7, 2000]
    list_c = [3, 70, 7]
    
    for a, b, c in product(list_a, list_b, list_c):
        if a + b + c == 2077:
            print(a, b, c)
    # 70 2000 7

### 02 海象操作符 ###

#### 赋值表达式的一个可爱技巧 ####

从Python 3.8开始，有一个新的语法，叫做 "海象操作符"，它可以作为一个更大的表达式的一部分给变量赋值。

操作符 `:=` 的可爱名字来自海象的眼睛和獠牙。

![54750ddfed16c3e8a1826242519bc4fb.png][]

图片来自维基百科

这种语法非常容易理解。例如，如果我们想把下面两行Python代码写成一行，该怎么做呢？

author = "云朵君"
    print(author)
    # 云朵君

不幸的是，我们不能直接把赋值放到print()函数中。如果我们尝试的话，会出现一个TypeError。

print(author="云朵君")
    # TypeError: 'author' is an invalid keyword argument for print()

感谢海象操作者，我们真的可以在一行中做到这一点。

print(author:="云朵君")
    # 云朵君

### 03 三元条件运算符 ###

#### 用一行写一个简单的`If-Else`结构 ####

在编程世界中，`if-else`条件无处不在。为了使简单的逻辑易于表达，Python 为我们提供了三元运算符。简单地说，它只允许把一个`if-else`条件放在一行中。

min = a if a < b else b

很明显，上面的代码比下面的要整齐得多。

if a<b:
      min = a
    else:
      min = b

### 04 Lambda函数 ###

#### 使用Lambda函数来定义简单函数 ####

如果你只想定义一个简单的函数，可能你不需要使用传统的语法来定义它。lambda函数是一个更优雅的选择。

例如，以下函数是计算斐波那契数的。

def fib(x):
        if x<=1:
            return x
        else:
            return fib(x-1) + fib(x-2)

它可以完美地工作，但代码本身有点难看。我们写一个单行代码来实现同样的功能。

### 05 列表推导式 ###

#### 以Pythonic方式获得一个列表 ####

说列表理解让你的代码变得优雅，仍然是一种轻描淡写的说法。它可以为你节省大量的打字和时间，但仍然保持你的代码可读性。很少有编程语言能做到这一点。

Genius = ["云朵君", "小猴子", "数据STUDIO", "机器学习研习院"]
    L1 = [name if name.startswith('云') else 'Not Genius' for name in Genius]
    print(L1)
    # ["云朵君", "Not Genius", "Not Genius", "Not Genius"]

请随意欣赏一下上述优雅的程序，想想如果没有列表理解的技巧，你需要写多少行代码。

### 06 高阶函数 ###

#### 利用Python中的高阶函数 ####

Python有一些内置的高阶函数，给我们编写一些常见的逻辑提供了便利。

例如，`map()` 函数是一个著名且经常使用的高阶函数。它接收两个参数，一个是一个函数，另一个是一个可迭代函数。执行 `map` 函数将把该函数应用于可迭代的每个元素。

names = ['yAnG', 'MASk', 'thoMas', 'LISA']
    names = map(str.capitalize, names)
    print(list(names))
    # ['Yang', 'Mask', 'Thomas', 'Lisa']

如上例所示，在 `map()` 函数的帮助下，我们可以避免写一个for循环来大写名字列表中的每一个单词。

另一个著名的高阶函数是 `reduce()` 。顾名思义，它将一个函数应用到一个迭代器中，并为其进行累加操作。

例如，下面的例子将一个列表转换为一个字符串。

from functools import reduce
    
    city = ['L', 'o', 'n', 'd', 'o', 'n', 2, 0, 2, 0]
    city_to_str = reduce(lambda x, y: str(x) + str(y), city)
    print(city_to_str)
    # London2020

### 07 联合运算符 ###

#### 合并字典的最简单方法 ####

合并字典是日常 Python 编程中的一个常见需求。有很多方法可以做到这一点。但在Python3.9 之前，所有这些方法都很难看。

从 Python3.9 开始，我们终于得到了最优雅的字典合并方式——使用联合运算符。

article_author = {'数据STUDIO': '云朵君', 
                      '机器学习研习院': '小猴子'}
    author_cities = {'云朵君': '江苏', 
                     '小猴子': '成都'}
    
    info = article_author|author_cities
    print(info)
    #{'数据STUDIO': '云朵君', 
      '机器学习研习院': '小猴子', 
      '云朵君': '江苏', 
      '小猴子': '成都'}

正如上面的例子所示，我们可以简单地使用|操作符来合并两个不同的字典。更有甚者，它还支持就地合并。

### 08 F-string ###

#### F-string字符串格式化技术 ####

几乎每一种编程语言都支持字符串格式化语法。但不是每一种都像Python的f-string技术那样优雅。

pi = 3.1415926
    print(f'Pi is approximately equal to {pi:.2f}')
    # Pi is approximately equal to 3.14
    
    id = 1  # need to print a 3-digit number
    print(f"The id is {id:03d}")
    # The id is 001
    
    N = 1000000000  # need to add separator
    print(f'His networth is ${N:,d}')
    # His networth is $1,000,000,000

如上程序所显示的，使用`f-string`技巧，我们可以应用一个Python变量并在`f-string`内定义其格式规范。

你能记住C编程语言的字符串格式化语法吗？你是否同意Python的f-string语法要简单得多？

> “Simple is better than complex.” — The Zen of Python

使得`f-string`技术另一个优秀点是，我们可以在`f-strings`里面嵌入表达式。嵌入的表达式将在运行时被评估。

下面的例子使用`f-string`打印今天的时间。

from datetime import datetime
    
    print(f"Today is {datetime.today()}")
    # Today is 2022-12-31 18:18:18.666666

### 9 星号\* ###

#### 使用星号来解包迭代变量和解构赋值 ####

如何将一个列表、一个元组和一个集合合并成一个列表？

最优雅的方式是使用星号\*。

A = [1, 2, 3]
    B = (4, 5, 6)
    C = {7, 8, 9}
    L = [*A, *B, *C]
    print(L)
    # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 7]

如上所述，星号可以作为可迭代对象的前缀来解包其项目。