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Python老手也会犯的20个新手级错误

2024-12-01 12:47

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译者 | 王德朕


编程(不仅Python,也包括其它编程语言)最好的一点是,有多种方法来实现同一解决方案。


使用不同的方法来达到相同的结果(图像由作者绘制)


由于下述原因,有些方法会比其他方法更好:

在这篇文章中,我将向你介绍20种场景,这些场景都会让开发者不知不觉的陷入臃肿,丑陋,复杂的Python编码陷阱中,从而限制发挥Python的潜力。

除此之外,我还会针对每个错误提供一个替代方案进行解决。

点击这里查看本文的代码

开始吧!

1 多次使用打印语句


新手写法

如果你想打印多个变量,简单的方式是为每个变量都使用 print 语句。

a, b, c = 10, 5, 3  
print(a)
print(b)
print(c)

优雅的写法

根据经验,使用多个 print 语句通常是编程人员(特别是新手)在 Python 中编码时最常犯的错误,因为他们不知道使用 print 语句,可以在一行代码中打印多个变量,代码如下:

a, b, c = 10, 5, 3  
print(a, b, c, sep = "\n")

上述 sep 参数用于指定 print 语句输出各个变量值(a,b,c)之间的分隔符。

注意:end 参数用于设置 print 语句输出内容的结尾字符。

a, b, c = 10, 5, 3  
print(a, end = "\n---\n")
print(b, end = "\n---\n")
print(c)

上述代码中,参数 end=”\n---\n” 用于当输出一行后,输出 ---,然后在输出新一行字符。

2 使用FOR 循环打印相同的变量

新手写法

如题所示,你的目标是多次打印相同的变量,所以你会创建一个 FOR 循环并迭代预期打印次数,对吗?我的意思是,这有什么问题吗?

repeat = 10  
a = "ABC"
for _ in range(repeat):
print(a, end = "")

优雅的写法

虽然编写一个FOR循环没有坏处,并且一切正常,但是没有必要编写一个 FOR 循环来多次打印同一变量。

repeat = 10  
a = "ABC"
print(a*repeat)


3 创建独立变量来跟踪循环中的索引

新手的写法

方法1:

为实现这一目标,一般需要定义一个新变量(idx)跟踪索引值,并在迭代时对它递增,代码如下:

idx = 0  
char_list = ["a", "b", "c", "d", "e", "f"]
for i in char_list:
print("index =", idx, "value =", i, sep = " ")
idx += 1

方法2:

如果不使用上述方法,人们还会创建一个 range 迭代器来跟踪索引,代码如下:

char_list = ["a", "b", "c", "d", "e", "f"]  
for idx in range(len(char_list)):
print("index =", idx, "value =", char_list[idx], sep = " ")
idx += 1

优雅的写法

感谢设计了 enumerate() 函数的开发人员,使用这种方法可以按照下述方式跟踪索引(idx)和值(i)。

char_list = ["a", "b", "c", "d", "e", "f"]  
for idx, i in enumerate(char_list):
print("index =", idx, "value =", i, sep = " ")


4 使用FOR循环将列表转换为字符串


字符串的列表(图像由作者绘制)

新手写法

如下所示,使用 FOR 循环每次收集一个元素

char_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]  
final_str = ""
for i in char_list:
final_str += i
print(final_str)

优雅的写法

将列表转换为字符串的优雅方法是使用 join() 方法,如下所示:

char_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]  
final_str = "".join(char_list)
print(final_str)

上述代码不仅可以避免编写一些不必要的长代码,而且与 FOR 循环方法一样直观。


5 使用 FOR 循环从列表中删除重复项

新手写法

从列表中删除重复项(图像由作者绘制)

再次使用 FOR 循环,通过迭代列表并在新列表中存储唯一的元素来实现。

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  
final_list = []
for i in char_list:
if i not in final_list:
final_list.append(i)
print(final_list)

优雅的写法

只需要一行 Python 代码就可以从列表中删除重复内容,如下所示:

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  
set(list(char_list))

上面的代码返回一个集合,你可以将其转换为列表:

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  
list(set(list(char_list)))


6 使用 FOR 循环在列表中检索元素

新手写法

如果你想知道某个元素是否存在于列表(或集合)中,并返回一个布尔值(如果存在则为 True,否则为 False),新手实现如下所示:

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  
search_char = "D"
found = False
for i in char_list:
if i == search_char:
found = True
break

print(found)

代码有点多,是吧?

优雅的写法

通过关键字in 可以使用一行代码实现。

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  
search_char = "D"
search_char in char_list


7 使用一个迭代变量在两个相同大小的迭代对象上进行迭代

新手写法

该形式与第3-4节中所做相同,也就是为索引定义一个特定变量,这种实现比较简单,如下所示:

list1 = [1, 3, 6, 2, 5]  
list2 = [0, 4, 1, 9, 7]
for idx in range(len(list1)):
print("value1 =", list1[idx], "value2 =", list2[idx], sep = " ")

优雅的写法

有经验的方法是使用 zip() 函数,该函数可以在两个可迭代对象将对应位置的值进行匹配。

list1 = [1, 3, 6, 2, 5]  
list2 = [0, 4, 1, 9, 7]

for i, j in zip(list1, list2):
print("value1 =", i, "value2 =", j, sep = " ")


8 使用 FOR 循环反转列表

逆向列表(图像由作者绘制)

新手写法

正如前文所示,我们可以在列表上进行反向迭代并将元素附加到新列表中,代码如下:

input_list  = [1, 2, 3, 4, 5]  
output_list = []

for idx in range(len(input_list), 0, -1):
output_list.append(input_list[idx-1])

print(output_list)

优雅的写法

如果你了解 Python 中的切片,那优秀的解决方案只需要一行代码。

input_list  = [1, 2, 3, 4, 5]  

output_list = input_list[::-1]
print(output_list)

不需要 FOR 循环!


9 使用 FOR 循环检查回文结构

新手写法

在扩展了上述情况(#9--反转列表)的思路之后,我们可以检查回文列表结构。

input_list  = [1, 2, 3, 2, 1]  
output_list = []

for idx in range(len(input_list), 0, -1):
output_list.append(input_list[idx-1])

print(output_list == input_list)

优雅的写法

正如前文讨论的那样,有经验的方式是使用切片,并将结果与原列表进行比较。

input_list  = [1, 2, 3, 2, 1]  

output_list = input_list[::-1]
print(output_list == input_list)


10 使用 FOR 循环计算迭代对象中元素的出现次数

新手写法

查找元素频率的简单方法是使用 FOR 循环在列表迭代,然后统计元素出现的次数。

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  
search_char = "B"
char_count = 0

for i in char_list:
if search_char == i:
char_count += 1

print(char_count)

优雅的写法

在这种情况下,避免编写 FOR 循环的有经验写法是使用 count() 方法。

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  
char_list.count("A")

也可以对字符串变量使用 count() 方法。

string = "ABADCBE"  
string.count("A")


11 使用 FOR 循环获取字符串的子串

新手写法

本次目标是从 start_index 位置开始,返回一个长度为 n_chars 的字符串子串。

新手解决这个问题的方法是使用 FOR 循环,如下所示:

input_str = "ABCDEFGHIJKL"  
start_index = 4
n_chars = 5

output_str = ""

for i in range(n_chars):
output_str += input_str[i+start_index]

print(output_str)

优雅的写法

使用切片,可以避免 FOR 循环。

input_str = "ABCDEFGHIJKL"  
start_index = 4
n_chars = 5

output_str = input_str[start_index:start_index+n_chars]
print(output_str)


12 定义长整数常量

假设你想声明一个值为1021的整数变量。

新手写法

x = 1000000000000000000000

理想情况下,人们会连续写0,并在打字时进行计数,但如果有人想引用这个代码,他们数0难道不会很麻烦吗?

优雅的写法

为了提高可读性,可以用 _(下划线)分隔一组0,如下所示:

x = 1_000_000_000_000_000_000_000

但这仍然是一个麻烦,为什么数 0?

如果数字可以表示为 a^b 形式,那应该使用 pow() 方法。

x = pow(10, 21)

用IF变换字符串大小写

给定一个字符串,目标使大写字母变成小写,反之亦然。

新手写法

简单的方法是检查每个元素的大小写,然后对每个字符都进行转换。

input_str = "AbCDeFGhIjkl"  
output_str = ""

for i in input_str:

if i.islower():
output_str += i.upper()

elif i.isupper():
output_str += i.lower()

else:
output_str += i

print(output_str)

输出没有问题,但为什么要这么做?

优雅的写法

使用  swapcase ()方法。

input_str = "AbCDeFGhIjkl"  
output_str = input_str.swapcase()

print(output_str)


14 获取两个集合的并集


合并两个集合(图像由作者绘制)

新手写法

遍历这两个集合,将元素添加到一个新的集合中。

set_a = {1, 2, 4, 8}  
set_b = {3, 8, 7, 1, 9}

union_set = set()

for i in set_a:
union_set.add(i)

for i in set_b:
union_set.add(i)

print(union_set)

代码太多了,不是吗?让我们把它精简到一行。

优雅的写法

Python中的集合为两个集合的合并提供了一个union() 方法。

set_a = {1, 2, 4, 8}  
set_b = {3, 8, 7, 1, 9}

union_set = set_a.union(set_b)
print(union_set)

更重要的是,你可以将其扩展到任意数量的输入集合。

set_a = {1, 2, 4, 8}  
set_b = {3, 8, 7, 1, 9}
set_c = {5, 9, 10, 3, 2}
set_d = {7, 2, 13, 15, 0}

union_set = set_a.union(set_b, set_c, set_d)
print(union_set)

这很酷吧?想象一下,要合并4个集合,需要编写多少个 FOR 循环?


15 获取两个集合的交集

新手写法

与上面讨论的合并情况类似,我们可以寻找两个集合之间的共同元素,如下所示:

set_a = {1, 2, 4, 8}  
set_b = {3, 8, 7, 1, 9}

intersection_set = set()

for i in set_a:
if i in set_b:
intersection_set.add(i)

print(intersection_set)

优雅的写法

你可以使用 intersection() 方法实现同样的功能:

set_a = {1, 2, 4, 8}  
set_b = {3, 8, 7, 1, 9}

intersection_set = set_a.intersection(set_b)

print(intersection_set)


16 在 IF 语句中写多个条件

为了详细说明这一点,假设你想实现如下逻辑。

函数将输入映射到输出(图像由作者绘制)

新手写法

可以使用多个 OR 分隔条件实现上述逻辑。

a = 1  
if a == 1 or a == 2 or a==3:
a += 1
elif a == 4 or a == 5 or a==6:
a += 5
else:
a *= 2
print(a)

优雅的写法

避免使用多个条件语句的方法是使用关键字 in,代码如下:

a = 1  
if a in (1, 2, 3):
a += 1
elif a in (4, 5, 6):
a += 5
else:
a *= 2
print(a)


17 更改列表中所有元素的数据类型

给定一个表示整数的字符串列表,目标修改数据类型将其转换为整数列表。

新手写法

使用 FOR 循环和类型强制转换对单个元素进行变更。

优雅的写法

聪明的做法是使用 map() 函数,如下所示:

input_list = ["7", "2", "13", "15", "0"]  

output_list = list(map(int, input_list))

print(output_list)

map() 函数接收的第一个参数是 function(int),第二个参数是可迭代对象(input_list)。


18 交换变量

给定两个变量,目标是对变量值进行交换。

新手写法

大多数C/C++程序员在这里采取的方法是定义一个新的变量(temp),他们通常也会在Python中扩展这个方法。

a = "123"  
b = "abc"
temp = a

a = b
b = temp

print(a, b)

优雅的写法

幸运的是,Python 允许在一个语句中进行多次赋值,从而避免了对临时变量的需求。

a = "123"  

b = "abc"

a, b = b, a

print(a, b)


19 使用嵌套循环生成两个列表的所有组合

给定两个列表(a的长度为n,b 的长度为 m),生成 (n*m)个组合。

新手写法

编写两个嵌套的FOR循环,并将所有组合追加到列表中。

list1 = ["A", "B", "C"]  

list2 = [1, 2]

combinations = []

for i in list1:

for j in list2:

combinations.append([i, j])

print(combinations)

优雅的写法

优雅的写法是使用 itertools 库中的 product()方法,如下所示:

from itertools import product  

list1 = ["A", "B", "C"]

list2 = [1, 2]
combinations = list(product(list1, list2))

print(combinations)


20 结论

在这篇文章中,我展示了20种不同场景,我相信大多数Python程序员都经历过这些情况,而且可能也采取了错误的编码解决方案,如果你注意到,在大多数情况下,优雅的写法主要侧重于避免使用 FOR 循环进行编码。

作为这篇文章的重点,你应该永远记住,在大多数情况下,你想出的第一个解决方案并不是最优方案,因此,使用谷歌搜索总是有帮助的,这也是为什么不完美主义的思维方式,对一名讲究的程序员非常重要的原因(不仅是Python,其它语言也一样)。

原文链接:

​https://towardsdatascience.com/20-newbie-mistakes-that-even-skilled-python-programmers-make-6879048731a4​

译者简介

王德朕,51CTO社区编辑,10年互联网产研经验,6年IT教培行业经验。


 

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