抛弃for循环,让Python代码更pythonic !

发表于:2022-8-22 09:28

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 作者:佚名    来源:pythonic生物人

  为什么要挑战自己在代码里不写 for loop?因为这样可以迫使你去学习使用比较高级、比较地道的语法或 library。文中以 python 为例子,讲了不少大家其实在别人的代码里都见过、但自己很少用的语法。
  自从我开始探索 Python 中惊人的语言功能已经有一段时间了。一开始,我给自己一个挑战,目的是让我练习更多的 Python 语言功能,而不是使用其他编程语言的编程经验。这让事情变得越来越有趣!代码变得越来越简洁,代码看起来更加结构化和规范化。下面我将会介绍这些好处。
  通常如下使用场景中会用到 for 循环:
  ·在一个序列来提取一些信息。
  · 从一个序列生成另一个序列。
  · 写 for 已成习惯。
  幸运的是,Python 已经有很多工具可以帮助你完成这些工作,你只需要转移你的思路,并以不同的角度来思考它。
  通过避免编写 for 循环,你可以获得什么好处:
  · 较少的代码量
  · 更好的代码可读性
  · 更少的缩进(对 Python 还是很有意义的)
  我们来看一下下面的代码结构:
  # 1
  with ...:
     for ...:
         if ...:
             try:
             except:
         else:
  在这个例子中,我们正在处理多层嵌套的代码,这很难阅读。这个例子使用了多层嵌套的代码。我在这段代码中发现它无差别使用缩进把管理逻辑(with, try-except)和业务逻辑(for, if)混在一起。如果你遵守只对管理逻辑使用缩进的规范,那么核心业务逻辑应该立刻脱离出来。
  "扁平结构比嵌套结构更好" - The Zen of Python
  可以使用的已有的工具来替换 for 循环
  1.List Comprehension / Generator 表达式
  我们来看一个简单的例子。如果你想将一个数组转换为另一个数组:
  result = []
  for item in item_list:
     new_item = do_something_with(item)
     result.append(item)
  如果你喜欢 MapReduce,你也可以使用 map,或者 Python 中的 List Comprehension:
  result = [do_something_with(item) for item in item_list]
  同样,如果您只想迭代数组中的元素,也可以使用一样的代码 Generator Expression。result = (do_something_with(item) for item in item_list)
  2.函数
  如果您想要将一个数组映射成另外数组,只需调用 map 函数,就可以用一个更高级、更实用的编程方式解决这个问题。
  doubled_list = map(lambda x: x * 2, old_list)
  如果要将序列减少为单个,请使用 reduce
  另外,许多 Python 内置函数都会使用 iterables:
  >>> a = list(range(10))
  >>> a
  [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
  >>> all(a)
  False
  >>> any(a)
  True
  >>> max(a)
  9
  >>> min(a)
  0
  >>> list(filter(bool, a))
  [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
  >>> set(a)
  {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
  >>> dict(zip(a,a))
  {0: 0, 1: 1, 2: 2, 3: 3, 4: 4, 5: 5, 6: 6, 7: 7, 8: 8, 9: 9}
  >>> sorted(a, reverse=True)
  [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
  >>> str(a)
  '[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]'
  >>> sum(a)
  45
  3.Extract Functions or Generators
  上述两种方法是很好的处理更简单的逻辑。更复杂的逻辑怎么样?作为程序员,我们编写函数来抽离出复杂的业务。相同的想法适用于此。如果你是这样写的:
  results = []
  for item in item_list:
     # setups
     # condition
     # processing
     # calculation
     results.append(result)
  显然你对一个代码块添加了太多的责任。相反,我建议你做:
  def process_item(item):
     # setups
     # condition
     # processing
     # calculation
     return result
  results = [process_item(item) for item in item_list]
  如果换成嵌套函数会如何:
  results = []
  for i in range(10):
     for j in range(i):
         results.append((i, j))
  换成 List Comprehension 来实现是这样的:
  results = [(i, j)
            for i in range(10)
            for j in range(i)]
  如果你的代码块需要记录一些内部状态:
  # finding the max prior to the current item
  a = [3, 4, 6, 2, 1, 9, 0, 7, 5, 8]
  results = []
  current_max = 0
  for i in a:
     current_max = max(i, current_max)
     results.append(current_max)
  # results = [3, 4, 6, 6, 6, 9, 9, 9, 9, 9]
  我们使用 generator 来实现这一点:
  def max_generator(numbers):
     current_max = 0
     for i in numbers:
         current_max = max(i, current_max)
         yield current_max
  a = [3, 4, 6, 2, 1, 9, 0, 7, 5, 8]
  results = list(max_generator(a))
  读者可能要问 “等等!你在 generator 中用到 for 循环,作弊啊!别急,再看看下面的代码。
  不要自己写。itertools 会帮你实现了。
  这个模块很简单。我相信这个模块在大多数场景中可以替换你原先的 for 循环。例如,最后一个例子可以重写为:
  from itertools import accumulate
  a = [3, 4, 6, 2, 1, 9, 0, 7, 5, 8]
  resutls = list(accumulate(a, max))
  另外,如果要迭代组合序列,则需要使用product(), permutations(), combinations()。
  结论
  ·在大多数情况下,您都不需要编写 for 循环。
  · 你应该避免编写 for 循环,这样会有更好的代码可读性。
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