Python 初學者進階的九大技能

編譯：CSDN-?孫薇，作者：Martin Andersson Aaberge

Python是一種很棒的語言，語法簡單，無需在代碼中搜索分號。對于初學者來說，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(jīng)驗。

學了一陣子之后，你可能會覺得：為如此簡單的操作寫大量的代碼有些令人困惑。實際上，事情并沒有你想得那么糟。理解其背后的邏輯比寫幾行代碼更為重要。短代碼更好，但如果邏輯有問題，那么無論如何你的代碼都會有問題。隨著經(jīng)驗和創(chuàng)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

那么，對于Python程序員而言，初學者和進階者有什么區(qū)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；

• 理解代碼為何起作用（或不起作用）；

• 使用字符串；

• 使用列表；

• 使用循環(huán)；

• 使用函數(shù)（并正確談論函數(shù)）；

• 面向?qū)ο缶幊蹋?/span>

• 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(fā)達，可能就無法為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，需要解決問題才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(jīng)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于編程提問的技能，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后3個字符?！?/span>

“不，你不需要。只需文件擴展名?！?/span>

?XY問題很有趣。你有個X問題，當你調(diào)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后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(xiàn)在換成photo_of_lochness.jpeg：

用戶從一開始應該會索要擴展名，最后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() `，點擊這里查看：os.path.splitext()：https://www.geeksforgeeks.org/python-os-path-splitext-method/。

3. 理解代碼為何起作用（或不起作用）：

作為新手，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，然后繼續(xù)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為什么不運行更加危險。

不理解為何代碼不運行的情況總會發(fā)生，當進行故障排除并搞清楚其原因時，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(xiàn)了縮進錯誤，可以嘗試隨機調(diào)整代碼塊，然后在最終運行時為自己慶祝。

切記，在大多數(shù)IDE中，可以折疊循環(huán)和if語句，從而更容易查看正在使用的部分。

右側是折疊了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(zhí)行代碼

4. 使用字符串：

這部分內(nèi)容其實與字符串不完全相關，與挖掘Python優(yōu)雅的庫有更大關系。

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(nèi)容，但也可以不查看 `str()`文檔繼續(xù)編程。

查看函數(shù)或過程文檔可以通過調(diào)用 `help(str)` 或者`dir(str)`來實現(xiàn)。執(zhí)行此操作時，你可能會發(fā)現(xiàn)一些并不知道的方法，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(zhí)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(nèi)容的。作為一名程序員，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(shù)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)}')

注意我們是怎么將字符串和整數(shù)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(shù)與字母分開要怎么做？一種方式是通過循環(huán)來實現(xiàn)，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(huán)了，循環(huán)對于編程也很重要。
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(jīng)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:
????print(items)

現(xiàn)在你可能明白了，實現(xiàn)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']

• 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?Last6. 使用循環(huán)：

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(fā)現(xiàn)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(huán)：

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

你很快就能發(fā)現(xiàn)，這里我們不包含索引。如果想用索引打印要怎么做？在Python中，你可以使用枚舉（enumerate參數(shù)），這是一種訪問所需內(nèi)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(shù)（并正確談論函數(shù)）：

我在從事動畫工作時，總是說如果同一個操作重復5次，就應該考慮是否需要寫個程序。有些時候花上兩周開發(fā)一款工具可以節(jié)省你六個禮拜的工作時間。

編寫代碼時，如果發(fā)現(xiàn)同一動作執(zhí)行了不止一次，應該考慮這是過程還是函數(shù)，還不只是寫寫代碼。函數(shù)會返回內(nèi)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(shù)。

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(shù)只會返回發(fā)送的名稱。

下一個要了解的語法是parameters和arguments，在過程或函數(shù)中定義時（紅色部分）被稱為形參（parameters），當發(fā)送名稱到過程或函數(shù)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?output
greek_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(huán)寫上3次，只需在過程中寫上一次，然后在需要時調(diào)用即可。在案例2中，你可以發(fā)現(xiàn)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?qū)ο缶幊?/strong>

Python是一種面向?qū)ο蟮恼Z言，其強大之處在于對象。將對象視為藍圖，如果使用藍圖，你可以創(chuàng)建該藍圖的實例。也就是說，你可以創(chuàng)建需要的多個藍圖實例，但不會損毀你使用的藍圖。

面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）是一個龐大的話題，因此我們不會在本節(jié)中涵蓋所有你需要了解的內(nèi)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?qū)ο缶幊痰南嚓P內(nèi)容，可能已經(jīng)厭倦了學生（student）類，但我們又來了。從定義一個名為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(chuàng)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，可以使用同一個類并添加另外的姓名：
student2?=?Student('Ninja?Henderson')
`student1`和`student2`都是student類的實例，它們共享同一個藍圖，但彼此之間并無關系。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(chuàng)建方法，你可以調(diào)用方法來實現(xiàn)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()
這個類可以用于創(chuàng)建、編輯學生信息，并獲取我們存在其中的信息：

#create?students:
student1?=?Student('Martin?Aaberge')
student2?=?Student('Heidi?Hummelvold')
#add?subjects?to?student1
student1.add_subject('psychology_101')
student1.add_subject('it_security_101')
#add?subject?to?student2
student2.add_subject('leadership_101')
#print?current?data?on?students
student1.get_student_data()
student2.get_student_data()

將類保存在單獨的文件中并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(chuàng)建一個`student`類，并將其導入我們的main.py文件（本案例中，它們都位于同一個文件夾中）。

from?student?import?Student
student1?=?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(jīng)?？吹饺藗冊趯慞ython代碼時并不尊重PEP（Python增強提案：Python Enhancement Proposals），但我自己會尊重。

當你在開發(fā)環(huán)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，了解大概內(nèi)容。一個典型的案例是`snake_case`，Python是以`snake_case`來寫的，這代表著我們用下劃線來區(qū)分詞組，即便大學里也會犯錯，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'

2、結論

入門是了不起的體驗，需要艱苦鉆研，但你的學習曲線急遽上升，用新的經(jīng)驗填滿你。

也許新手狀態(tài)很難擺脫，了解你要關注什么是很困難的，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(jīng)知道的胡言亂語。如果你不確定下一步該做什么，不要害怕提問。確保你用好了那些比你更有經(jīng)驗的人，對各種意見持開放態(tài)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(xù)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