Python2 已終結,入手Python 3,你需要這30個技巧

  • 2020 年 2 月 19 日
  • 筆記

選自medium     作者:Erik-Jan van Baaren機器之心編譯      參與:王子嘉、一鳴

Python2 在今年和我們說拜拜了,Python3 有哪些有趣而又實用的技巧呢?這篇教程有 30 個你會喜歡的方法。

勤勞的程式設計師們,這裡有 30 條使用 Python 時實用的建議和小技巧。你可以把讀這篇文章當做工作間隙的小憩,而且我保證你學到的東西會跟工作時一樣多。

1. 使用 Python3

如果你關注 Python 的話,應該會知道 Python 2 已經於今年(2020 年)1 月 1 日正式棄用了。這份教程的很多例子都是只支援 Python 3 的,如果你還在用 Python 2.1,那也是時候與時俱進了。

2. 檢查所需的最低 Python 版本

你可以在程式碼中先檢查一下你的 Python 版本,以免當前用戶的 Python 版本與你的腳本不適配。實現的程式碼很簡單:

3. 使用 IPython

IPython 其實就是升級版的 shell,單單是自帶的自動補全功能就值得你使用它了。不過它的優勢不止這些,它那些如魔法般的內置命令行也讓是我愛使用它的原因。這些命令有:

  • %cd—修改當前工作路徑
  • %edit—打開編輯器,並在關閉時執行你剛剛輸入的程式碼
  • %env—顯示當前環境變數
  • %pip install [pkgs]—在不離開 Shell 的情況下安裝包
  • %time and %timeit—為 Python 程式碼計時

如果你想了解更多的命令,可以參考這個網站:

https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html。

還有一個有用的功能就是調取之前的命令輸出,這裡的輸入和輸出其實都是對象。例如,你可以用 Out[3] 來調取第三條命令的輸出。

你可以用下面這條命令安裝 IPython:

pip3 install ipython

4. 列表表達式

有了列表表達式,你就不再需要用 for loop 來生成一個 list 了。其基本語法是這樣的:

[ expression for item in list if conditional ]

這就是一個生成包含一串數字的 list 的簡單例子。

在這條命令里還可以使用表達式(expression),所以也可以做一些數學運算:

你甚至可以調用一個外部函數:

最後,你也可以在生成 list 時用 if 語句進行篩選。下面這個例子中,我們只保留了能被 2 整除的值:

5. 檢查你的對象佔用了多少記憶體

你可以使用 sys.getsizeof() 來查看你創建的對象佔用的記憶體大小:

哇,等一下,為什麼這麼大的 list 只有 48 位元組?

這是因為 range 函數只返回了一個類似 list 的類。由此可見,相較於直接使用 list,使用 range 能節省很多空間:

6. 返回多個值

Python 的函數可以同時返回多個值,也並不需要使用 dictionary,list 或是類這樣的數據結構。它的工作機制是這樣的

這種方式在返回值的數量很少時是可以的,但是如果返回值超過 3 個,那它們就該被放到一個(數據)類中了。

7. 使用數據類

Python 從 3.7 開始提供數據類功能。這種功能與常規的類以及其他類似的功能(返回多個值的函數以及 dictionary)相比較,有以下優勢:

  • 數據類型有最低程式碼量要求
  • 因為數據類已經自帶了__eq__功能,故而你可以直接進行數據類的對比
  • 數據類自帶__repr__,你也可以直接在 debug 時列印出一個數據類
  • 數據類型需要你輸入提示,這樣 bug 量會大大減少

下面展示了一個實用的數據類例子:

想更深入的了解數據類,可以參考:https://realpython.com/python-data-classes/

8. 在位置不變的情況下交換變數

一個小技巧就可以減少很多行程式碼:

9. 合併 dictionary(Python 3.5+)

從 Python 3.5 開始,dictionary 的合併變得更容易了:

如果有重複的 key,那麼第一個詞典的這個 key 對應的值會被覆蓋掉。

10. 把字元串變成標題形式

這只是 Python 中的寶藏之一:

11. 把字元串分割成 list

你可以把一個字元串分割成一個 list 的字元串。下面的例子中,我們是按照空格分割字元串的:

12. 將一個字元串列表變成一個字元串

把上一個小技巧反過來,我們也可以把一個 list 變成一個字元串,並在每個詞中間插入空格:

你可能在想為什麼不用

mylist.join(" ")  

好問題!

這是因為 String.join() 可以連接任何可迭代對象,不只是列表。在 String 中用這個函數可以防止這些操作發生在我們不想他發生的地方。

13. Emoji

這個功能有些人喜歡,有些人則很抗拒,因人而異。嚴格來說,這個功能主要好處就是在分析社交數據時可以更加方便。

首先,你要安裝 emoji 模組:

pip3 install emoji

安裝完後,你可以像下面這樣使用這個模組:

想要更深入的了解 emoji 模組,可以參考:https://pypi.org/project/emoji/。

14. list 切片

list 切片的基本使用形式如下:

a[start:stop:step]

Start, Stop 和 Step 都是可選參數。如果你沒有定義,它們就會按照如下規則分配默認值:

  • start = 0
  • end = 方括弧裡面字元串的最後一個字元
  • step = 1

15. 翻轉字元串和 list

你可以用剛剛提到的切片操作來翻轉字元串和 list。把 step 設置成-1,就成完成翻轉操作:

16. 展示小貓的圖片

我終於還是發現了一個可以在我文章中提到小貓的機會!當然,你也可能是用這個功能來展示其他的圖。首先,你要安裝 Pillow,這是 Python Image 庫的一個分支:

pip3 install Pillow

現在把這個影像下載下來並命名為 kittens.jpg:

圖源:Pixabay 的 TheDigitalArtist

你可用下面這段 python 程式碼來顯示影像。

或者你可以直接在 IPython 上做這件事。

Pillow 能做的可不止這些。它可以對圖片進行分析、裁剪、過濾、增強、變形等等。如果想要更深入的了解,可以去看一下它的文檔:

https://pillow.readthedocs.io/en/stable/

17. 使用 map()

Python 的內置函數之一就是 map()。map() 的語法如下:

所以你可以給它一個函數讓其執行,然後還要傳給它對應的參數。這個參數可以使任何可迭代對象。下面的例子里我用了 list:

快去看看你的程式碼,是不是有的地方可以用 map() 而不是 loop!

18. 從 list 或是 string 中獲取 unique 元素

你可以用 set() 來獲取 list 或是類似於 list 的對象的 unique 元素,結果返回為一個 set。

19. 找到高頻值

在 list 或字元創中獲取高頻值:

  • max() 會返回 list 中的最高值。而 key 可以利用一個輸入(如本例中的 test.count)來確定你要排序的方式。這個函數會應用於前面可迭代對象的每一項。
  • test.count 是 list 的內置函數。我們給它一個輸入,它會統計那個輸入的出現次數。test.count(1) 就會返回 2,test.count(4) 就會返回 4。
  • set(test) 會返回 unique 值,也就是 {1, 2, 3, 4}

所以這一行程式碼所做的事就是先找到所有的 unique 值({1, 2, 3, 4}),然後 max 就會對這四個值分別進行 list.count 操作,並返回最大值。

20. 創建進度條

你可以創建你自己的進度條,也是很有意思的。但是直接使用 progress 包會快很多:

pip3 install progress

現在你可以毫不費力的創建一個進度條了:

下面這個動畫展示了所有可能的進度條類型:

圖源:Giotgos Verigakis, https://pypi.org/project/progress/

21. 在交互 shell 中使用「_」

你可以用下劃線來獲得上一條命令的輸入,在 IPython 中是這樣的:

In [1]: 3 * 3  Out[1]: 9In [2]: _ + 3  Out[2]: 12

Python shell 中這條命令也可以用。IPython shell 中你也可以用 Out[n] 來獲得 In[n] 的輸出。比如說,在上面的例子中,Out[1] 就會返回 9。

22. 快速創建一個網頁伺服器

你可以快速創建一個網頁伺服器,並將當前的路徑作為內容:

python3 -m http.server

如果你想跟你的同事分享一些東西,或者測試一些簡單的 HTML 網站,那這條命令就很有用了。

23. 多行字元串

儘管你可以在程式碼中用三重引號(「 「 「 」 」 」)來存儲多行字元串,但這並不是理想的方法。你在三重引號間的所有內容都變成了字元串,如下圖所示,連格式符都變成了字元串。

我比較傾向於使用第二種方式。這種方式可以把很多行合併到一起,同時你的程式碼格式也會很好。這個方法唯一的缺點就是你要明確定義換行的位置。

24. 條件賦值的三元運算符

這是那些讓你程式碼在保證可讀性的情況下更簡潔的方法之一:

[on_true] if [expression] else [on_false]  

實例如下:

x = "Success!" if (y == 2) else "Failed!"

25. 統計出現數

你可以使用 collection 庫來獲得 list 中各個 unique 值的計數,並返回成一個 dictionary:

26. 比較符鏈(chaining of comparison operators)

Python 里,你可以把比較符連接成一條鏈,這樣程式碼會更有可讀性,而且更簡潔。

27. 加一些色彩

Colorama 中 Jonathan Hartley 的截屏

使用 Colorama,你可以在你的終端上添加點顏色。

28. 日期計算

python-dateutil 模組對標準的 datatime 模組做了很大的擴充。先下載一下這個模組:

pip3 install python-dateutil

你可以用這個庫做很多很酷的事情。我只會給你們介紹我發現的很有用的一個例子:日誌文件中日期的模糊解析等。

記住一點:基本的 Python 日期函數對一些問題束手無策的時候,這時 python-deteutil 就能發揮作用。

29. 整除

圖源:公共源 – Torindkflt

Python 2 中,除號(/)默認為整除,除非其中一個被操作數是浮點數。所以你會得到這樣的結果:

# Python 2  5 / 2 = 2  5 / 2.0 = 2.5  

在 Python 3 中,除號的結果默認為浮點數,而//則成為了整除的符號,所以這個時候結果變成了:

Python 3  5 / 2 = 2.5  5 // 2 = 2  

如果想要深入了解這一改變,請參考:https://www.python.org/dev/peps/pep-0238/。

30. 使用 chardet 檢測 Charset

你可以使用 chardet 模組來檢測一個文件的 charset。當你在分析大量的文本時,這個模組就會變得很有用。你可以用下面這條命令下載它:

pip install chardet

你現在會有一個命令行工具——chardetect,這個工具的使用方式是:

chardetect somefile.txt  somefile.txt: ascii with confidence 1.0

你可以以在程式中使用這個庫,詳見:

https://chardet.readthedocs.io/en/latest/usage.html

這就是所有的教程啦!希望大家喜歡這些技巧!

參考鏈接:

https://towardsdatascience.com/30-python-best-practices-tips-and-tricks-caefb9f8c5f5