Python學(xué)習(xí)筆記五:條件循環(huán)

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一引瀑、再談print和import

??下面就來看看printimport隱藏的幾個(gè)特性葡粒。

1. 打印多個(gè)參數(shù)

??print可用于打印多個(gè)表達(dá)式襟锐,條件是用逗號(hào)分隔它們佳头。默認(rèn)會(huì)在輸出時(shí)在逗號(hào)兩邊的內(nèi)容之間加入一個(gè)空格颜屠。

>>> print('Age:',42)    #Age: 42

??默認(rèn)會(huì)在輸出時(shí)在逗號(hào)兩邊的內(nèi)容之間加入一個(gè)空格。
??我們可以使用sep='xxx'自定義分隔符:

>>> print("I","wish","to","register","a","complaint",sep='_')
#I_wish_to_register_a_complaint

??還可以自定義結(jié)束字符串辑舷,以替換默認(rèn)的換行符喻犁。例如,如果將結(jié)束字符串指定為空字符串,以后就可繼續(xù)打印到當(dāng)前行肢础。

>>> print('Hello,', end='')
>>> Print('world!')
    #'Hello, world!

??僅當(dāng)這些代碼包含在腳本中時(shí)才如此还栓。

2. 導(dǎo)入時(shí)重命名

??從模塊導(dǎo)入時(shí),通常使用import somemodule
??或使用from somemodule import somefunction
??或from somemodule import somefunction, anotherfunction, yetanotherfunction
??或from somemodule import *
??僅當(dāng)你確定要導(dǎo)入模塊中的一切時(shí)传轰,采用使用最后一種方式剩盒。
??import math的意思是從Python標(biāo)準(zhǔn)庫中引入math.py模塊,這是Python中定義的引入模塊的方法慨蛙。當(dāng)解釋器遇到import語句時(shí)辽聊,如果模塊在當(dāng)前搜索路徑就會(huì)被導(dǎo)入。搜索路徑是一個(gè)解釋器期贫,會(huì)先搜索所有目錄的列表跟匆。
??Python的搜索路徑由一系列目錄名組成,Python解釋器會(huì)依次從這些目錄中尋找引入的模塊通砍。??搜索路徑是在Python編譯或安裝時(shí)確定的玛臂,被存儲(chǔ)在sys模塊的path變量中。查看搜索路徑的方式如下:

>>> import sys
>>> print('Python的搜索路徑為:%s'%sys.path)
#['C:/Users/MIC/Desktop', 'C:\\Users\\MIC\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36\\Lib\\idlelib', 'C:\\Users\\MIC\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36\\python36.zip', 'C:\\Users\\MIC\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36\\DLLs', 'C:\\Users\\MIC\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36\\lib', 'C:\\Users\\MIC\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36', 'C:\\Users\\MIC\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36\\lib\\site-packages']

??sys.path輸出了一個(gè)列表封孙,第一項(xiàng)輸出的是執(zhí)行文件所在的目錄迹冤,即我們執(zhí)行Python解釋器的目錄(如果是腳本,就是運(yùn)行腳本所在的目錄)虎忌。
??了解搜索路徑的概念后泡徙,可以在腳本中修改sys.path引入一些不在搜索路徑中的模塊。
??在Python中膜蠢,from語句可以從模塊中導(dǎo)入指定部分到當(dāng)前命名空間中堪藐,語法如下:

>>> from modname import name1[,name2[,…nameN]]

??如果導(dǎo)入模塊,就會(huì)得到模塊中所有對(duì)象狡蝶;如果指定導(dǎo)入某個(gè)對(duì)象庶橱,就只能得到改對(duì)象。
??如果要訪問模塊中的多個(gè)對(duì)象贪惹,可以從一個(gè)導(dǎo)入語句導(dǎo)入多個(gè)函數(shù)苏章,多個(gè)函數(shù)之間用都好分割。

>>> from math import pi,sin

??可以將所有對(duì)象引入奏瞬。

>>> from math import *

??但如果有兩個(gè)模塊枫绅,它們都包含函數(shù)open,該如何辦呢硼端?你可使用第一種方式導(dǎo)入這兩個(gè)模塊并淋,并像下面這樣調(diào)用函數(shù):

module1.open(…)
module2.open(…)

??但還有一種辦法:在語句末尾添加as子句并指定別名。
??導(dǎo)入整個(gè)模塊并給它指定別名

>>> import math as foobar
>>> foobar.sqrt(4)  #2.0

??導(dǎo)入特定函數(shù)并給它指定別名

>>> from math import sqrt as foobar
>>> foobar(4)   #2.0

二珍昨、賦值魔法

??賦值語句也蘊(yùn)含著一些使用竅門县耽。

1. 序列解包

??可以同時(shí)(并行)給多個(gè)變量賦值句喷。

>>> x,y,z = 1, 3, 5
>>> print(x,y,z)    #1 3 5

??可以交換多個(gè)變量的值。

>>> x, y = y, x
>>> print(x,y,z)    #3 1 5

??實(shí)際上兔毙,這里的操作稱為序列解包(或可迭代對(duì)象解包):將一個(gè)序列(或任何可迭代對(duì)象)解包唾琼,并將得到值存儲(chǔ)到一些列的變量中。

>>> values = 1,2,3
>>> x,y,z = values
>>> x   #1

??這在使用返回元組(或其他序列或可迭代對(duì)象)的函數(shù)火方法時(shí)很有用澎剥。假設(shè)要從字典中隨便獲取(或刪除)一個(gè)鍵-值對(duì)锡溯,可使用方法popitem,他隨便獲取一個(gè)鍵-值對(duì)并以元組的方式返回哑姚。接下來祭饭,可直接將返回的元組解包到兩個(gè)變量中。

>>> scoundrel = {'name': 'Robin', 'girlfriend': 'Marion'}
>>> key ,value = scoundrel.popitem()
>>> key     #'girlfriend'
>>> value   #'Marion'

??這讓函數(shù)能夠返回被打包成元組的多個(gè)值叙量,然后通過一條賦值語句輕松地訪問這些值倡蝙。要解包的序列包含的元素個(gè)數(shù)必須與你在等號(hào)左邊列出的目標(biāo)個(gè)數(shù)相同,否則Python將引發(fā)異常绞佩。

>>> x,y,z =1,2
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#1>", line 1, in <module>
    x,y,z =1,2
ValueError: not enough values to unpack (expected 3, got 2)

??可使用星號(hào)運(yùn)算符(*)來收集多余的值悠咱,這樣無需確保值和變量的個(gè)數(shù)相同。

>>> a,b,*rest = [1,2,4,5,6,7]
>>> rest    #[4, 5, 6, 7]

??還可將帶星號(hào)的變量放在其他位置征炼。

>>> name = "Albus Percival Wulfric Brian Dumbledore"
>>> first, *middle, last = name.split()
>>> middle  #['Percival', 'Wulfric', 'Brian']

??賦值語句的右邊可以是任何類型的序列,但帶星號(hào)的變量最終包含的總是一個(gè)列表躬贡。在變量和值的個(gè)數(shù)相同時(shí)亦如此谆奥。

>>> a, *b, c = "abc"
>>> a, b, c     #('a', ['b'], 'c')

2. 鏈?zhǔn)劫x值

??鏈?zhǔn)劫x值是一種快捷方式,用于將多個(gè)變量關(guān)聯(lián)到一個(gè)值拂玻。

x = y = somefunction()

??與下面的代碼y = somefunction() x = y等價(jià)
??但不一定與x = somefunction() y = somefunction()等價(jià)

3. 增強(qiáng)賦值

??可以不編寫代碼x = x + 1酸些,而將右邊表達(dá)式中的運(yùn)算符移到賦值運(yùn)算符的前面,從而寫成x += 1檐蚜。這成為增強(qiáng)賦值魄懂,適用于所有標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算符,如/ * % - 等。
??增強(qiáng)賦值也可用于其他數(shù)據(jù)類型(只要使用的雙目運(yùn)算符可用于這些數(shù)據(jù)類型)

>>> fnord = 'foo'
>>> fnord += 'bar'
>>> fnord *= 2
>>> fnord   #'foobarfoobar'

三闯第、代碼塊:縮進(jìn)的樂趣

??代碼塊是一組語句市栗,可在滿足條件時(shí)執(zhí)行(if語句),可執(zhí)行多次(循環(huán))咳短,等等填帽。代碼塊是通過縮進(jìn)代碼(即在前面加空格)來創(chuàng)建的。
??注意:也可使用制表符來縮進(jìn)代碼塊咙好。Python制表符解釋為移到下一個(gè)制表位(相鄰制表位相距8個(gè)空格)篡腌,但標(biāo)準(zhǔn)(也是更佳)的做法是只使用空格來縮進(jìn),且每級(jí)縮進(jìn)4個(gè)空格勾效。
??在同一個(gè)代碼塊中嘹悼,各行代碼的縮進(jìn)量必須相同叛甫。
??在Python中,使用冒號(hào)(:)指出接下來是一個(gè)代碼塊杨伙,并將該代碼塊中的每行代碼都縮進(jìn)相同的程度其监。發(fā)現(xiàn)縮進(jìn)量與之前相同時(shí),你就知道當(dāng)前代碼塊到此結(jié)束了缀台。

四棠赛、條件和條件語句

1. 這正是布爾值的用武之地

??真值也稱布爾值。
??用作布爾表達(dá)式時(shí),下面的值都將被解釋器視為
??False None 0 "" () {} [] 其他值都被視為真.
??換而言之膛腐,標(biāo)準(zhǔn)值FalseNone睛约、各種類型(包括浮點(diǎn)數(shù)、復(fù)數(shù)等)的數(shù)值0哲身、空序列(如空字符串辩涝、空元組和空列表)以及空映射(如字典)都被視為假,而其他各種值都被視為真勘天,包括特殊值True怔揩。
??如果你看到一個(gè)返回10的表達(dá)式,就知道這實(shí)際上意味著TrueFalse脯丝。
布爾值TrueFalse屬于類型bool商膊,而boolliststrtuple一樣宠进,可用來轉(zhuǎn)換其他的值晕拆。

>>> bool(42)    #True

??因?yàn)樗兄刀伎梢杂米鞑紶栔担詭缀醪恍枰獙?duì)它們進(jìn)行顯示轉(zhuǎn)換材蹬,Python會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換這些值实幕。

2. 有條件地執(zhí)行和if語句

??if語句,讓你能夠有條件地執(zhí)行代碼堤器。這意味著當(dāng)條件(if和冒號(hào)之間的部分)為真昆庇,就執(zhí)行后續(xù)代碼塊;如果條件為假闸溃,就不執(zhí)行整吆。

>>> name = input("what's you name ")
>>> if name.endswith("Gumby"):
        print("hello ,Mr.Gumby)

3. else子句

??可以使用else子句增加一種選擇(之所以叫子句是因?yàn)閑lse不是獨(dú)立的語句,而是if語句的一部分)圈暗,修改上面的代碼掂为。

>>> name = input("what's you name ")
>>> if name.endswith("Gumby"):
        print("hello ,Mr.Gumby")
    else :
        print("hello ,stranger")

??如果沒有執(zhí)行第一個(gè)代碼塊(因?yàn)闂l件為假),將執(zhí)行else后面的語句
??還有一個(gè)與if語句很像的"親戚"员串,它就是條件表達(dá)式—C語言中三目運(yùn)算符的Python版本勇哗。

>>> status = "friend" if name.endswith("Gumby") else "stranger"

??如果條件(緊跟在if后面)為真,表達(dá)式的結(jié)果為提供的第一個(gè)值(這里為"friend")寸齐,否則為第二個(gè)值(這里為"stranger")欲诺。

4. elif子句

??要檢查多個(gè)條件抄谐,可使用elif。elif需要和if聯(lián)合使用扰法,不能單獨(dú)使用蛹含。

>>> a = 1
>>> b = int(input('Enter a number:'))   #input  提示輸入 輸出的是字符串
>>> if a>b:     #if  必須接判斷語句
        print(a)
    elif a == b:    # elif  也必須接判斷語句  可以多個(gè)
        print('相等')
    else:       #不能接判斷語句
        print(b)
       #pass    占位

??必須滿足判斷條件才會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的語句

5. 代碼塊嵌套

??條件語句可以嵌套,注意縮進(jìn)即可塞颁。所謂嵌套代碼浦箱,是指把ifelse祠锣、elif等條件語句再放入if酷窥、elseelif條件語句塊中伴网,作為深層次的條件判定語句蓬推。

>>> a=input('請(qǐng)輸入: ')
>>> if a.isdigit():     #字符串是否為數(shù)字
       a=int(a)
       if a >= 90:   #非0即true
           print('A')
       elif a >= 80:
           print('B')
       elif a >= 60:
         print('C')
     else:
       print('差')
    else:
        print('輸入錯(cuò)了')

??補(bǔ)充random 隨機(jī)數(shù)模塊

>>> a=random.randint(1,5)   # 閉區(qū)間  隨機(jī)生成一個(gè)整數(shù) 
>>> random.random() # 隨機(jī)生成一個(gè)0-1的浮點(diǎn)數(shù)       
>>> random.randrange(5) #0,1,2,3,4  左閉右開
>>> random.randrange(1,5)   #1,2,3,4
>>> li = [1,23,3,4,5]
>>> random.sample(li,2) #從序列中生成兩個(gè)
>>> random.choice(li)   #從序列中生成

6. 更復(fù)雜的條件

??下面來說說條件本身,因?yàn)樗鼈兪怯袟l件執(zhí)行中最有趣的部分澡腾。

6.1 比較運(yùn)算符

??在條件表達(dá)式中沸伏,最基本的就是比較運(yùn)算符,它們用于執(zhí)行比較动分。
??== < > <= >= != is(is not) in(not in)
??對(duì)不兼容的類型進(jìn)行比較:從理論上說毅糟,可使用<<=等運(yùn)算符比較任意兩個(gè)對(duì)象x和y的相對(duì)大小,并獲得一個(gè)真值澜公,但這種比較僅在x和y的類型相同或相近時(shí)(如兩個(gè)整數(shù)或一個(gè)整數(shù)和一個(gè)浮點(diǎn)數(shù))才有意義留特。
??與賦值一樣,Python也支持鏈?zhǔn)奖容^:可同時(shí)使用多個(gè)比較運(yùn)算符玛瘸,如0<age<100

(1) 相等運(yùn)算符:==

??要確定兩個(gè)對(duì)象是否相等苟蹈,可使用比較運(yùn)算符糊渊,用兩個(gè)等號(hào)(==)表示。

>>> "foo" == "foo"  #True
>>> "foo" == "bar"  #False

(2) 相同運(yùn)算符:is

??其作用看似與==一樣慧脱,但is檢查兩個(gè)對(duì)象是否相同(而不是相等)渺绒。

>>> x = y =[1, 4, 5]
>>> z = [1, 4, 5]
>>> x is y  #True
>>> x is z  #False
>>> x == y == z #True

??變量x和y指向同一個(gè)列表,而z指向另一個(gè)列表菱鸥。這兩個(gè)列表雖然相等宗兼,但并非同一個(gè)對(duì)象。
??注意:盡量避免用is運(yùn)算符比較數(shù)值和字符串這類不可變值氮采。由于Python內(nèi)部操作這些對(duì)象方式的原因殷绍,使用is運(yùn)算符的結(jié)果是不可預(yù)測(cè)的,除非你對(duì)堆棧有一定熟悉程度鹊漠,否則很難預(yù)測(cè)運(yùn)算結(jié)果主到。

(3) 成員資格運(yùn)算符:in

??也可用于條件表達(dá)式中茶行。

>>> name = input('What is your name')
>>> if 's' in name:
        print('your name contains the letter "s".')
    else:
        print('your name does not contain the letter "s".')

(4) 字符串和序列的比較

??字符串是根據(jù)字符的字母排列順序進(jìn)行比較的。

>>> "alpha" < "beta"    #True

??雖然基于的是字母排列順序登钥,但字母都是Unicode字符畔师,它們是按碼點(diǎn)排序的。
??實(shí)際上牧牢,字符是根據(jù)順序值排列的看锉。要獲悉字母的順序值,可使用函數(shù)ord塔鳍。這個(gè)函數(shù)的作用與chr相反伯铣。

>>> ord('a')    #97
>>> chr(97)     #'a'

??其他序列的比較方式與此相同,但這些序列包含的元素可能不是字符献幔,而是其他類型的值懂傀。

>>> [1, 2] < [2, 1] #True

??如果序列的元素為其他序列,將根據(jù)同樣的規(guī)則對(duì)這些元素進(jìn)行比較蜡感。

>>> [2, [1, 4]]] < [2, [1, 5]]  #True

6.2 布爾運(yùn)算符

??運(yùn)算符and是一個(gè)布爾運(yùn)算符蹬蚁。它接受兩個(gè)真值,并在這兩個(gè)值都為真時(shí)返回真郑兴,否則返回假犀斋。還有另外兩個(gè)布爾運(yùn)算符:or和not。通過使用這三個(gè)運(yùn)算符情连,能以任何方式組合真值叽粹。

>>> if ((cash > price) or customer_has_goo_credit) and not out_of_stock:
        Give_goods()

??布爾運(yùn)算符有個(gè)有趣的特征:只做必要的計(jì)算。這種行為稱為短路邏輯却舀。
??短路原則:

  • 對(duì)于 and 來說:
    ??如果第一個(gè)條件的結(jié)論為假虫几,那么 and 前后兩個(gè)條件組成的表達(dá)式計(jì)算結(jié)果一定為假,后面的條件計(jì)算機(jī)不會(huì)進(jìn)行計(jì)算挽拔。
  • 對(duì)于 or`來說:
    ??如果第一個(gè)條件的結(jié)論為真辆脸,那么 and 前后兩個(gè)條件組成的表達(dá)式計(jì)算結(jié)果一定為真,后面的條件計(jì)算機(jī)不會(huì)進(jìn)行計(jì)算螃诅。
>>> a, b = 0, 1
>>> (c = a) and (b = 3) #c=0; b=1

7. 斷言

??if語句有一個(gè)很有用的親戚啡氢,其工作原理類似于下面的偽代碼:

>>> if not condition:
        crash program

??因?yàn)樽尦绦蛟阱e(cuò)誤條件出現(xiàn)時(shí)立即崩潰勝過以后再崩潰∈趼悖基本上倘是,你可要求某些條件得到滿足(如核實(shí)函數(shù)參數(shù)滿足要求或?yàn)槌鍪聹y(cè)試和調(diào)試提供幫助),為此可在語句中使用關(guān)鍵字assert袭艺。

>>> age = 1
>>> assert 0< age <10
>>> age = -1
>>> assert 0<age<10
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#8>", line 1, in <module>
    assert 0<age<10
AssertionError

??這里看到搀崭,當(dāng)assert后面的條件為真時(shí),程序正常運(yùn)行當(dāng)assert后面的條件為假時(shí)猾编,輸出錯(cuò)誤信息门坷。
??如果知道必須滿足特定條件宣鄙,程序才能正確地運(yùn)行,可在程序中添加assert語句充當(dāng)檢查點(diǎn)默蚌,這很有幫助冻晤。
??還可以在條件后面加一個(gè)字符串充當(dāng)報(bào)錯(cuò)信息的補(bǔ)充說明。這個(gè)錯(cuò)誤提示信息可以稱為異常參數(shù)绸吸。

>>> assert 0<age<10, 'The age must be realistic'
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#8>", line 1, in <module>
    assert 0<age<10
AssertionError: The age must be realistic

??使用assert斷言時(shí)鼻弧,要注意以下幾點(diǎn):

  1. assert斷言用來聲明某個(gè)條件是真的。
  2. 如果你非常確信你使用的列表中至少有一個(gè)元素锦茁,想要檢驗(yàn)這一點(diǎn)攘轩,并在它非真時(shí)引發(fā)一個(gè)錯(cuò)誤,那么assert語句是應(yīng)用在這種情形下的理想語句码俩。
  3. assert語句失敗時(shí)度帮,會(huì)引發(fā)一個(gè)AssertionError

五稿存、循環(huán)

1. while循環(huán)

??在Python編程中笨篷,while語句用于循環(huán)執(zhí)行程序,以處理需要重復(fù)處理的額任務(wù)瓣履÷食幔基本語法形式為:
??while 判斷條件:
????執(zhí)行語句…

??執(zhí)行語句可以是單個(gè)語或語句塊。判斷條件可以是任何表達(dá)式袖迎,所有非零冕臭、非空的值都為真。當(dāng)判斷條件為假時(shí)燕锥,循環(huán)結(jié)束辜贵。

>>> while True:     #滿足條件執(zhí)行,需要終止條件
        print(1)

??這樣會(huì)一直打印1归形,因?yàn)闆]有結(jié)束條件

>>> while a < 5:
    >>>     a+=1
    >>>     print(a)
>>> name = ''
>>> while not name:
    name = input("name:")
print("hello ,{}".format(name))

??請(qǐng)嘗試運(yùn)行這些代碼念颈,并在要求你輸入名字時(shí)直接按回車。你會(huì)看到提示信息再次出現(xiàn)连霉,因?yàn)閚ame還是為空字符串,這相當(dāng)于假嗡靡。
break 終止本循環(huán)

>>> a=10
>>> while a>4:
       a-=1
        if a == 5:
            break
        print(a)
continue  #跳過本次循環(huán)跺撼,但是不結(jié)束循環(huán)
>>> a=10
>>> while a>4:
       a-=1
        if a == 5:
            break
        print(a)

??while語句非常靈活,可用于在條件為真時(shí)反復(fù)執(zhí)行代碼塊讨彼。

2. for循環(huán)

??為序列(或其他可迭代對(duì)象)中每個(gè)元素執(zhí)行代碼塊歉井。
??基本上,可迭代對(duì)象是可使用for循環(huán)進(jìn)行遍歷的對(duì)象哈误。因?yàn)榇a更簡潔哩至,代碼量也少躏嚎。所以,能用for循環(huán)菩貌,就不要用while循環(huán)卢佣。
??在Python中,for關(guān)鍵字叫做for循環(huán)箭阶,for循環(huán)可以遍歷任何序列的項(xiàng)目虚茶,如一個(gè)列表或字符串。語法格式如下:
??for iterating_var in sequence:
????statements(s)

??sequence是任意序列仇参,iterating_var是序列中需要遍歷的元素嘹叫。statements是待執(zhí)行的語句塊。

>>> num = [1,3,4,5,7,8]
>>> for n in num:
        print(n)

??鑒于迭代(也就是遍歷)特定范圍內(nèi)的數(shù)是一種常見的任務(wù)诈乒,Python提供了一個(gè)創(chuàng)建范圍的內(nèi)置函數(shù)range()罩扇。它的范圍是左閉右開的。

>>> range(10)   # range(0, 10)
>>> range(0,10) # range(0, 10)
>>> range(0,10,2)   # range(0, 10, 2)
>>> list(range(0,10))   #[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> list(range(0,10,2)) #[0, 2, 4, 6, 8]

??范圍類似于切片怕磨。它們包含起始位置喂饥,但不包含結(jié)束位置。

>>> for i in range(0,6):    #in后面是可迭代對(duì)象
        print(num[i])

??相同點(diǎn):都是具有循環(huán)功能癌压。
??不同點(diǎn):while 需要寫終止條件仰泻。

3. 迭代字典

??要遍歷字典的所有關(guān)鍵字,可像遍歷序列那樣使用普通的for語句滩届。

>>> d = {1: 'a', 2: 'b', 3: 'c'}
>>> for key in d:
        print(key, '--', d[key])
    #1 -- a
    #2 -- b
    #3 – c

??for循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)之一是集侯,可在其中使用序列解包。

>>> for key, value in d.items():
        print(key, 'corresponds to', value)
    #1 corresponds to a
    #2 corresponds to b
    #3 corresponds to c

??注意:字典元素的排列順序是不確定的帜消。換而言之棠枉,迭代字典的鍵或值時(shí),一定會(huì)處理所有的鍵或值泡挺,但不知道處理的順序辈讶。如果順序很重要,可將鍵或值存儲(chǔ)在一個(gè)列表中并對(duì)列表排序娄猫,再進(jìn)行迭代贱除。要讓映射記住其項(xiàng)的插入順序,可使用模塊collections中的OrderedDict類媳溺。

4. 一些迭代工具

??Python提供了多個(gè)可幫助迭代序列(或其他可迭代對(duì)象)的函數(shù)月幌,其中一些位于第10張的模塊itertools中,但還有一些內(nèi)置函數(shù)使用起來也很方便悬蔽。

4.1 并行迭代

??當(dāng)你想同時(shí)迭代兩個(gè)序列時(shí)扯躺,你可以這樣:

>>> names = ['a', 'b', 'c', 'd']
>>> ages = [1, 3, 5, 45]
>>> for i in range(len(names)):
        print(names[i], 'is', ages[i], 'years old .')
#a is 1 years old .
#b is 3 years old .
#c is 5 years old .
#d is 45 years old .

??i是用作循環(huán)索引的變量的標(biāo)準(zhǔn)名稱。
??一個(gè)很有用的并行迭代工具是內(nèi)置函數(shù)zip,它將兩個(gè)序列"縫合"起來录语,并返回一個(gè)由元組組成的序列倍啥。返回值是一個(gè)適合迭代的對(duì)象,要查看其內(nèi)容澎埠,可使用list將其轉(zhuǎn)換為列表虽缕。

>>> list(zip(names,ages))
    #[('a', 1), ('b', 3), ('c', 5), ('d', 45)]

??縫合后,可在循環(huán)中將元組解包失暂。

>>> for name, age in zip(names,ages):
        print(name, 'is', age, 'years old .')

??函數(shù)zip可用于縫合任意數(shù)量的序列彼宠。需要之處的是,當(dāng)序列的長度不同時(shí)弟塞,函數(shù)zip將在最短的序列用完后停止縫合凭峡。

>>> list(zip(range(5), range(100000)))
    #[(0, 0), (1, 1), (2, 2), (3, 3), (4, 4)]

4.2 迭代時(shí)獲取索引

??在有些情況下,你需要在迭代對(duì)象序列的同時(shí)獲取當(dāng)前對(duì)象的索引决记。例如摧冀,你可能想替換一個(gè)字符串列表中所有包含子串xxx的字符串。
??內(nèi)置函數(shù):enumerate系宫,用于在迭代對(duì)象序列的同時(shí)獲取當(dāng)前對(duì)象的索引索昂。

>>> strings = ['ab', 'cd', 'ef']
>>> for index, string in enumerate(strings):
        if 'ab' in string:
            strings[index] = 'AB'
            print(strings)      #['AB', 'cd', 'ef']

??這個(gè)函數(shù)讓你能夠迭代索引-值對(duì),其中的索引是自動(dòng)提供的扩借。

4.3反向迭代和排序后再迭代

??兩個(gè)很有用的函數(shù):reversedsorted椒惨。,可用于任何序列或可迭代的對(duì)象潮罪,且不就地修改對(duì)象康谆,而是返回反轉(zhuǎn)和排序后的版本。

>>> sorted([5,2,1,4,8,6])   #[1, 2, 4, 5, 6, 8]
>>> sorted('Hello!')    #['!', 'H', 'e', 'l', 'l', 'o']
>>> list(reversed('Hello!'))    #['!', 'o', 'l', 'l', 'e', 'H']
>>> ''.join(reversed("Hello!")) #'!olleH'

??請(qǐng)注意嫉到,sorted返回一個(gè)列表沃暗,而reversed像zip那樣返回一個(gè)更神秘的可迭代對(duì)象。

>>> reversed('gege')    #<reversed object at 0x000001D57476D550>

??提示:要將字母表排序何恶,可先轉(zhuǎn)換為小寫孽锥。為此,可將sortsorted的參數(shù)設(shè)置為str.lower细层。

>>> sorted('aBc', key=str.lower)    # ['a', 'B', 'c']

5. 跳出循環(huán)

??通常惜辑,循環(huán)會(huì)不斷地執(zhí)行代碼塊,知道條件為假或使用完序列中的所有元素疫赎。但在有些情況下盛撑,你可能想中斷循環(huán)、開始新迭代(進(jìn)入下一輪代碼塊執(zhí)行流程)或直接結(jié)束循環(huán)虚缎。

5.1 break

??要結(jié)束(跳出)循環(huán),可使用break,即使循環(huán)條件中沒有False條件或序列還沒有遍歷完实牡,也會(huì)停止執(zhí)行循環(huán)語句陌僵。
??這里要找出小于100的最大平方值,從100開始向下迭代创坞。找到一個(gè)平方值后碗短,無需再迭代,因此直接跳出循環(huán)题涨。

>>> from math import sqrt#求小于100的最大平方數(shù)
>>> for i in range(99, 0 , -1):
    n = sqrt(i)
    if n==int(n):
        print(int(n))
        break;

??range傳遞了第三個(gè)參數(shù)—步長偎谁,即序列中相鄰數(shù)的差。通過將步長設(shè)置為負(fù)數(shù)纲堵,可讓range向下迭代巡雨,也可以跳過一些數(shù)。

5.2 continue

??用于結(jié)束當(dāng)前迭代席函,并跳到下一次迭代開頭铐望。用的也不如break多。

>>> for letter in 'hello':
        if letter == 'l':
            continue
        print('當(dāng)前字母:',letter)
#當(dāng)前字母: h
#當(dāng)前字母: e
#當(dāng)前字母: o

??只是跳過一次循環(huán)茂附,不會(huì)跳出整個(gè)循環(huán)正蛙。

5.3 while True/break成例

??先讓其“死循環(huán)”,再利用break营曼,可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)滿足一定條件時(shí)直接退出循環(huán)乒验。
??例如,假設(shè)你要在用戶根據(jù)提示輸入單詞時(shí)執(zhí)行某種操作蒂阱,并在用戶沒有提供單詞時(shí)循環(huán)锻全。為此,一種方法如下:

>>> word = 'dummy'
>>> while word:
        word = unput('Please enter a word:')
        # 使用這個(gè)單詞做一些事情
        print('The word was', word)

??如你所見蒜危,這些代碼有點(diǎn)難看虱痕。為進(jìn)入循環(huán),你需要將一個(gè)啞值(未用的值)賦給word辐赞。像這樣的啞值通常昭示著你的做法不太對(duì)部翘。下面來消除這個(gè)啞值。

>>> word = input('Please enter a word:')
>>> while word:
        # 使用這個(gè)單詞做一些事情
        print('The word was', word)
        word = input('Please enter a word:')

??啞值消除了响委,但包含重復(fù)的代碼(這樣也不好):需要在這兩個(gè)地方使用相同的賦值語句并調(diào)用input新思。如何避免這樣的重復(fù)呢?可使用成例while True/break赘风。

>>> while True;
        word = input('Please enter a word:')
        if not word: break
        # 使用這個(gè)單詞做些事情
        print('The word was', word)

??while True導(dǎo)致循環(huán)永不結(jié)束夹囚,但你將條件放在了循環(huán)體內(nèi)的一條if語句中,而這條if語句將在條件滿足時(shí)調(diào)用break邀窃。這說明并非只能像常規(guī)while循環(huán)那樣在循環(huán)開頭結(jié)束循環(huán)臊岸,而是可在循環(huán)體的任何地方結(jié)束循環(huán)疮茄。if/while行將整個(gè)循環(huán)分成兩個(gè)部分:第一部分負(fù)責(zé)設(shè)置(如果使用常規(guī)while循環(huán)玷禽,將重復(fù)這部分),第二部分在循環(huán)條件為真時(shí)使用第一部分初始化的數(shù)據(jù)舵抹。

6. 循環(huán)中的else子句

??這種語法要解決一種很常見的問題:循環(huán)可能是break結(jié)束或者循環(huán)正常結(jié)束, 而python則很神奇的使用了else子句來實(shí)現(xiàn)這一功能劣砍。

>>> from math import sqrt
>>> for i in range(99, 0 , -1):
        n = sqrt(i)
        if n == int(n):
            print(int(n))
            break;
>>> else:
        print("Don't find it")

??無論是在for循環(huán)還是while循環(huán)中惧蛹,都可使用continuebreakelse子句刑枝。

六香嗓、簡單推導(dǎo)

??列表推導(dǎo)是一種從其他列表創(chuàng)建列表的方式,類似于數(shù)學(xué)中的集合推導(dǎo)装畅。列表推導(dǎo)的工作原理非常簡單靠娱,有點(diǎn)類似于for循環(huán)。

>>> [x * x for x in range(10)]  #[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

??這個(gè)列表由range(10)內(nèi)每個(gè)值的平方組成洁灵。
??如果y能被3整除饱岸,y % 3將返回0』涨В可在列表推導(dǎo)中添加一條if語句苫费。

>>> [x * x for x in range(10) if x % 3 == 0]    #[0, 9, 36, 81]

??還可以添加更多的for部分

>>> [(x,y) for x in range(3) for y in range(3)]
#[(0, 0), (0, 1), (0, 2), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)]

??男孩/女孩首字母配對(duì)。

>>> girls = ['alice','bernice','clarice']
>>> boys = ['chris','arnold','bob']
>>> letterGirls = {}
>>> for girl in girls:
        letterGirls.setdefault(girl[0],[]).append(girl)
        #{}.setdefault()返回其值[]双抽。
>>> print([b+'+'+g for b in boys for g in letterGirls[b[0]]])
    #['chris+clarice', 'arnold+alice', 'bob+bernice']

??這個(gè)程序創(chuàng)建一個(gè)名為letterGirls的字典百框,其中每項(xiàng)的鍵都是一個(gè)字母,而值為以這個(gè)字母打頭的女孩名字組成的列表牍汹。創(chuàng)建這個(gè)字典后铐维,列表推導(dǎo)遍歷所有的男孩,并查找名字首字母與當(dāng)前男孩相同的所有女孩慎菲。這樣嫁蛇,這個(gè)列表推導(dǎo)就無需嘗試所有的男孩和女孩組合并檢查他們的名字首字母是否相同了。
??使用圓括號(hào)代替方括號(hào)并不能實(shí)現(xiàn)元組推導(dǎo)露该,而是將創(chuàng)建生成器睬棚,詳細(xì)信息在第9章。然而解幼,可使用花括號(hào)來執(zhí)行字典推導(dǎo)抑党。

>>> squares = {i:"{} squared is {}".format(i, i**2) for i in range(4)}
>>> squares[3]  # '3 squared is 9'
>>> squares
    #{0: '0 squared is 0', 1: '1 squared is 1', 2: '2 squared is 4', 3: '3 squared is 9'}

??在列表推導(dǎo)中,for前面只有一個(gè)表達(dá)式撵摆,而在字典推導(dǎo)中底靠,for前面有兩個(gè)用冒號(hào)分隔的表達(dá)式。這兩個(gè)表達(dá)式分別為鍵及其對(duì)應(yīng)的值特铝。

七暑中、三人行

在本章結(jié)束前壹瘟,大致介紹下另外三條語句:passdelexec鳄逾。

1. 什么都不做

??pass俐筋,直接略過,看著沒什么用處严衬,但有時(shí)當(dāng)你某個(gè)部分的代碼暫時(shí)沒有寫出來,既可以用pass來占位笆呆,來保持程序結(jié)構(gòu)的完整性请琳。

>>> a, b = 1, 2
>>> if a>b:    
        print(a)
    elif a == b:   
        print('相等')
    else:       
        pass    # 占位

??注意:也可不使用注釋和pass語句,而是插入一個(gè)字符串赠幕。這種做法尤其適用于未完成的函數(shù)和類俄精,因?yàn)檫@種字符串將充當(dāng)文檔字符串(將在第6章介紹)。

2. 使用del刪除

??Python中榕堰,當(dāng)某個(gè)值不再使用(沒有任何變量或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)成員指向它)竖慧,系統(tǒng)會(huì)將其自動(dòng)回收。

>>> robin = {'age': 52}
>>> robin = None
>>> robin   #None

??當(dāng)將robin設(shè)置為None之后逆屡,這個(gè)字典就漂浮在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中圾旨,沒有任何名稱與之相關(guān)聯(lián),再也無法獲取或使用它了魏蔗。因此砍的,Python解釋器直接將其刪除。這被稱為垃圾收集莺治。
??另一種方法是使用del語句廓鞠。這不僅會(huì)刪除到對(duì)象的引用,還會(huì)刪除名稱本身谣旁。但刪除的是變量(相當(dāng)于變量和值之間的聯(lián)系被切斷床佳,但值可能還存在)

>>> x = [1, 3, 4]
>>> y = x
>>> del x
>>> y   #[1, 3, 4]

??事實(shí)上,在Python中榄审,根本就沒有辦法刪除值砌们,而且你也不需要這么做,因?yàn)閷?duì)于你不再使用的值瘟判,Python解釋器會(huì)立即將其刪除怨绣。

3. 使用exec和eval執(zhí)行字符串及計(jì)算其結(jié)果

??如果你有一天突發(fā)奇想,想執(zhí)行一個(gè)字符串或者計(jì)算式(前提是他們能夠執(zhí)行)拷获,你可以考慮使用execeval篮撑。
??警告:本節(jié)介紹如何執(zhí)行存儲(chǔ)在字符串中的Python代碼,這樣做可能帶來嚴(yán)重的安全隱含匆瓜。如果將部分內(nèi)容由用戶提供的字符串作為代碼執(zhí)行赢笨,將無法控制代碼的行為未蝌。在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序,如第15章將介紹的通用網(wǎng)關(guān)接口(CGI)腳本中茧妒,這樣做尤其危險(xiǎn)萧吠。

3.1 exec

??函數(shù)exec將字符串作為代碼執(zhí)行。

>>> str = 'print("hello ")'
>>> exec(str)   #hello

??然而桐筏,調(diào)用函數(shù)exec時(shí)只給它提供一個(gè)參數(shù)絕非好事纸型。如果你的變量/函數(shù)名 與字符串中有重復(fù),那就麻煩了梅忌。在大多數(shù)情況下狰腌,還應(yīng)向它傳遞一個(gè)命名空間—用于放置變量的地方;否則代碼將污染你的命名空間牧氮,即修改你的變量琼腔。

>>> str = 'sqrt = 1'
>>> from math import sqrt
>>> sqrt(4) #2.0
>>> exec(str)
>>> sqrt(4)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#14>", line 1, in <module>
    sqrt(4)
TypeError: 'int' object is not callable

??函數(shù)exec主要用于動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建代碼字符串。如果這種字符串來自其他地方(可能是用戶)踱葛,就幾乎無法確定它將包含什么內(nèi)容丹莲。因此為了安全起見,要提供一個(gè)字典以充當(dāng)命名空間尸诽。
??注意:命名空間(作用域)是個(gè)重要的概念甥材,將在下一章深入討論,但就目前而言性含,你可將命名空間視為放置變量的地方擂达,類似于一個(gè)看不見的字典。因此胶滋,當(dāng)你執(zhí)行賦值語句x=1時(shí)板鬓,將在當(dāng)前命名空間存儲(chǔ)鍵x和1。當(dāng)前命名空間通常是全局命名空間(到目前為止究恤,我們使用的大都是全局命名空間)俭令,但并非必然如此。
??為此部宿,你添加第二個(gè)參數(shù)—字典抄腔,用作代碼字符串的命名空間。實(shí)際上理张,可向exec提供兩個(gè)命名空間:一個(gè)全局的和一個(gè)局部的赫蛇。提供的全局命名空間必須是字典,而提供的局部命名空間可以是任何映射雾叭。這一點(diǎn)也適用于eval悟耘。

>>> from math import sqrt
>>> scope = {}
>>> exec('sqrt = 1',scope)
>>> sqrt(4)   #2.0
>>> scope['sqrt']   #1

??如你所見,可能帶來破壞的代碼并非覆蓋函數(shù)sqrt织狐。函數(shù)sqrt該怎樣還怎樣暂幼,而通過exec執(zhí)行賦值語句創(chuàng)建的變量位于scope中筏勒。
??請(qǐng)注意:如果你嘗試將scope打印出來,將發(fā)現(xiàn)它包含很多內(nèi)容旺嬉,這是因?yàn)樽詣?dòng)在其中添加了包含所有內(nèi)置函數(shù)和值的字典__builtins__管行。

>>> len(scope)  #2
>>> scope.keys()    #dict_keys(['__builtins__', 'sqrt'])

3.2 eval

??exec執(zhí)行一系列Python語句,而eval計(jì)算用字符串表示的Python表達(dá)式的值邪媳,返回結(jié)果(exec什么都不返回捐顷,因?yàn)樗旧硎菞l語句)。

>>> eval(input('input :'))
    #input :2*4 + 5
    #13

??與exec一樣雨效,也可向eval提供一個(gè)命名空間套菜,雖然表達(dá)式通常不會(huì)像語句那樣給變量重新賦值。
??警告:雖然表達(dá)式通常不會(huì)給變量重新賦值设易,但絕對(duì)能夠這樣做,如調(diào)用給能量重新賦值的函數(shù)蛹头。因此顿肺,將eval用于不可信任的代碼并不比使用exec安全。當(dāng)前渣蜗,在Python個(gè)執(zhí)行不可信任的代碼時(shí)屠尊,沒有安全的辦法。一種替代解決方案是使用Jython(參見第17章)等Python實(shí)現(xiàn)耕拷,以使用Java沙箱等原生機(jī)制讼昆。

3.3 淺談作用域

??向execeval提供命名空間時(shí),可在使用這個(gè)命名空間前在其中添加一些值骚烧。

>>> scope = {}
>>> scope['x'] = 2
>>> scope['y'] = 3
>>> eval('x * y', scope)    #6

??同樣浸赫,同一個(gè)命名空間可用于多次調(diào)用execeval

>>> scope = {}
>>> exec('x = 2', scope)
>>> eval('x * x', scope)    #4
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
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