熬夜总结Python 使用和高性能技巧大集合!

1. 易混淆操作 本节对一些 Python 易混淆的操作进行对比。
1.1 有放回随机采样和无放回随机采样

import random random.choices(seq, k=1)# 长度为k的list,有放回采样 random.sample(seq, k)# 长度为k的list,无放回采样

1.2 lambda 函数的参数
func = lambda y: x + y# x的值在函数运行时被绑定 func = lambda y, x=x: x + y# x的值在函数定义时被绑定

1.3 copy 和 deepcopy
import copy y = copy.copy(x)# 只复制最顶层 y = copy.deepcopy(x)# 复制所有嵌套部分

复制和变量别名结合在一起时,容易混淆:
a = [1, 2, [3, 4]]# Alias. b_alias = a assert b_alias == a and b_alias is a# Shallow copy. b_shallow_copy = a[:] assert b_shallow_copy == a and b_shallow_copy is not a and b_shallow_copy[2] is a[2]# Deep copy. import copy b_deep_copy = copy.deepcopy(a) assert b_deep_copy == a and b_deep_copy is not a and b_deep_copy[2] is not a[2]

对别名的修改会影响原变量,(浅)复制中的元素是原列表中元素的别名,而深层复制是递归的进行复制,对深层复制的修改不影响原变量。
1.4 == 和 is
x == y# 两引用对象是否有相同值 x is y# 两引用是否指向同一对象

1.5 判断类型
type(a) == int# 忽略面向对象设计中的多态特征 isinstance(a, int)# 考虑了面向对象设计中的多态特征

1.6 字符串搜索
str.find(sub, start=None, end=None); str.rfind(...)# 如果找不到返回-1 str.index(sub, start=None, end=None); str.rindex(...)# 如果找不到抛出ValueError异常

1.7 List 后向索引
这个只是习惯问题,前向索引时下标从0开始,如果反向索引也想从0开始可以使用~。
print(a[-1], a[-2], a[-3]) print(a[~0], a[~1], a[~2])

2. C/C++ 用户使用指南 不少 Python 的用户是从以前 C/C++ 迁移过来的,这两种语言在语法、代码风格等方面有些不同,本节简要进行介绍。
2.1 很大的数和很小的数
C/C++ 的习惯是定义一个很大的数字,Python 中有 inf 和 -inf:
a = float('inf') b = float('-inf')

2.2 布尔值
C/C++ 的习惯是使用 0 和非 0 值表示 True 和 False, Python 建议直接使用 True 和 False 表示布尔值。
a = True b = False

2.3 判断为空
C/C++ 对空指针判断的习惯是 if (a) 和 if (!a)。Python 对于 None 的判断是:
if x is None: pass

【熬夜总结Python 使用和高性能技巧大集合!】如果使用 if not x,则会将其他的对象(比如长度为 0 的字符串、列表、元组、字典等)都会被当做 False。
2.4 交换值
C/C++ 的习惯是定义一个临时变量,用来交换值。利用 Python 的 Tuple 操作,可以一步到位。
a, b = b, a

2.5 比较
C/C++ 的习惯是用两个条件。利用 Python 可以一步到位。
if 0 < a < 5: pass

2.6 类成员的 Set 和 Get
C/C++ 的习惯是把类成员设为 private,通过一系列的 Set 和 Get 函数存取其中的值。在 Python 中虽然也可以通过 @property、@setter、@deleter 设置对应的 Set 和 Get 函数,我们应避免不必要的抽象,这会比直接访问慢 4 - 5 倍。
2.7 函数的输入输出参数
C/C++ 的习惯是把输入输出参数都列为函数的参数,通过指针改变输出参数的值,函数的返回值是执行状态,函数调用方对返回值进行检查,判断是否成功执行。在 Python 中,不需要函数调用方进行返回值检查,函数中遇到特殊情况,直接抛出一个异常。
2.8 读文件
相比 C/C++,Python 读文件要简单很多,打开后的文件是一个可迭代对象,每次返回一行内容。
with open(file_path, 'rt', encoding='utf-8') as f: for line in f: print(line)# 末尾的\n会保留

2.9 文件路径拼接
C/C++ 的习惯通常直接用 + 将路径拼接,这很容易出错,Python 中的 os.path.join 会自动根据操作系统不同补充路径之间的 / 或 \ 分隔符:
import os os.path.join('usr', 'lib', 'local')

2.10 解析命令行选项
虽然 Python 中也可以像 C/C++ 一样使用 sys.argv 直接解析命令行选择,但是使用 argparse 下的 ArgumentParser 工具更加方便,功能更加强大。
2.11 调用外部命令
虽然 Python 中也可以像 C/C++ 一样使用 os.system 直接调用外部命令,但是使用 subprocess.check_output 可以自由选择是否执行 Shell,也可以获得外部命令执行结果。
import subprocess # 如果外部命令返回值非0,则抛出subprocess.CalledProcessError异常 result = subprocess.check_output(['cmd', 'arg1', 'arg2']).decode('utf-8') # 同时收集标准输出和标准错误 result = subprocess.check_output(['cmd', 'arg1', 'arg2'], stderr=subprocess.STDOUT).decode('utf-8') # 执行shell命令(管道、重定向等),可以使用shlex.quote()将参数双引号引起来 result = subprocess.check_output('grep python | wc > out', shell=True).decode('utf-8')

2.12 不重复造轮子
不要重复造轮子,Python称为batteries included即是指Python提供了许多常见问题的解决方案。

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