Python老手也会犯的20个新手级错误

Python编码时应避免的常见错误

 

编程(不仅Python,也包括其它编程语言)最好的一点是,有多种方法来实现同一解决方案。

使用不同的方法来达到相同的结果(图像由作者绘制)

使用不同的方法来达到相同的结果(图像由作者绘制)

由于下述原因,有些方法会比其他方法更好:

  1. 消耗更少的内存
  2. 运行效率
  3. 较少的代码
  4. 更容易理解
  5. 逻辑简单

在这篇文章中,我将向你介绍20种场景,这些场景都会让开发者不知不觉的陷入臃肿,丑陋,复杂的Python编码陷阱中,从而限制发挥Python的潜力。

除此之外,我还会针对每个错误提供一个替代方案进行解决。

点击这里查看本文的代码

开始吧!

1 多次使用打印语句

新手写法

如果你想打印多个变量,简单的方式是为每个变量都使用 print 语句。

a, b, c = 10, 5, 3  

print(a)  

print(b)  

print(c)  

优雅的写法

根据经验,使用多个 print 语句通常是编程人员(特别是新手)在 Python 中编码时最常犯的错误,因为他们不知道使用 print 语句,可以在一行代码中打印多个变量,代码如下:

a, b, c = 10, 5, 3  

print(a, b, c, sep = "\n")  

上述 sep 参数用于指定 print 语句输出各个变量值(a,b,c)之间的分隔符。

注意:end 参数用于设置 print 语句输出内容的结尾字符。

a, b, c = 10, 5, 3  



print(a, end = "\n---\n")  

print(b, end = "\n---\n")  

print(c)  

上述代码中,参数 end=”\n—\n” 用于当输出一行后,输出 ,然后在输出新一行字符。

2 使用FOR 循环打印相同的变量

新手写法

如题所示,你的目标是多次打印相同的变量,所以你会创建一个 FOR 循环并迭代预期打印次数,对吗?我的意思是,这有什么问题吗?

repeat = 10  

a = "ABC"  

for _ in range(repeat):  

print(a, end = "")  

优雅的写法

虽然编写一个FOR循环没有坏处,并且一切正常,但是没有必要编写一个 FOR 循环来多次打印同一变量。

repeat = 10  

a = "ABC"  

print(a*repeat)  

3-4 创建独立变量来跟踪循环中的索引

新手的写法1

为实现这一目标,一般需要定义一个新变量(idx)跟踪索引值,并在迭代时对它递增,代码如下:

idx = 0  

char_list = ["a", "b", "c", "d", "e", "f"]  

for i in char_list:  

print("index =", idx, "value =", i, sep = " ")  

idx += 1  

新手的写法2

如果不使用上述方法,人们还会创建一个 range 迭代器来跟踪索引,代码如下:

char_list = ["a", "b", "c", "d", "e", "f"]  

for idx in range(len(char_list)):  

print("index =", idx, "value =", char_list[idx], sep = " ")  

idx += 1  

优雅的写法

感谢设计了 enumerate() 函数的开发人员,使用这种方法可以按照下述方式跟踪索引(idx)和值(i)。

char_list = ["a", "b", "c", "d", "e", "f"]  

for idx, i in enumerate(char_list):  

print("index =", idx, "value =", i, sep = " ")  

5 使用FOR循环将列表转换为字符串

 

字符串的列表(图像由作者绘制)

新手写法

如下所示,使用 FOR 循环每次收集一个元素

char_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]  

final_str = ""  

for i in char_list:  

final_str += i  

print(final_str)  

优雅的写法

将列表转换为字符串的优雅方法是使用 join() 方法,如下所示:

char_list = ["A", "B", "C", "D", "E"]  

final_str = "".join(char_list)  



print(final_str)

上述代码不仅可以避免编写一些不必要的长代码,而且与 FOR 循环方法一样直观。

6 使用 FOR 循环从列表中删除重复项

新手写法

 

从列表中删除重复项(图像由作者绘制)

再次使用 FOR 循环,通过迭代列表并在新列表中存储唯一的元素来实现。

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  

final_list = []  

for i in char_list:  

    if i not in final_list:  

       final_list.append(i)  

print(final_list)

优雅的写法

只需要一行 Python 代码就可以从列表中删除重复内容,如下所示:

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  

set(list(char_list)) 

上面的代码返回一个集合,你可以将其转换为列表:

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  

list(set(list(char_list))) 

7 使用 FOR 循环在列表中检索元素

新手写法

如果你想知道某个元素是否存在于列表(或集合)中,并返回一个布尔值(如果存在则为 True,否则为 False),新手实现如下所示:

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  

search_char = "D"  

found = False  

for i in char_list:  

    if i == search_char:  

        found = True  

        break  

print(found) 

代码有点多,是吧?

优雅的写法

通过关键字in 可以使用一行代码实现。

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  

search_char = "D"  

search_char in char_list  

8 使用一个迭代变量在两个相同大小的迭代对象上进行迭代

新手写法

该形式与第3-4节中所做相同,也就是为索引定义一个特定变量,这种实现比较简单,如下所示:

list1 = [1, 3, 6, 2, 5]  

list2 = [0, 4, 1, 9, 7]  

for idx in range(len(list1)):  

    print("value1 =", list1[idx], "value2 =", list2[idx], sep = " ")  

优雅的写法

有经验的方法是使用 zip() 函数,该函数可以在两个可迭代对象将对应位置的值进行匹配。

list1 = [1, 3, 6, 2, 5]  

list2 = [0, 4, 1, 9, 7]  

for i, j in zip(list1, list2):  

    print("value1 =", i, "value2 =", j, sep = " ")  

9使用 FOR 循环反转列表

 

逆向列表(图像由作者绘制)

新手写法

正如前文所示,我们可以在列表上进行反向迭代并将元素附加到新列表中,代码如下:

input_list  = [1, 2, 3, 4, 5]  

output_list = []  


for idx in range(len(input_list), 0, -1):  

    output_list.append(input_list[idx-1])  


print(output_list)  

优雅的写法

如果你了解 Python 中的切片,那优秀的解决方案只需要一行代码。

input_list  = [1, 2, 3, 4, 5]  

output_list = input_list[::-1]  

print(output_list)  

不需要 FOR 循环!

10使用 FOR 循环检查回文结构

新手写法

在扩展了上述情况(#9–反转列表)的思路之后,我们可以检查回文列表结构。

input_list  = [1, 2, 3, 2, 1]  

output_list = []  

for idx in range(len(input_list), 0, -1):  

    output_list.append(input_list[idx-1])  

print(output_list == input_list)  

优雅的写法

正如前文讨论的那样,有经验的方式是使用切片,并将结果与原列表进行比较。

input_list  = [1, 2, 3, 2, 1]  


output_list = input_list[::-1]  

print(output_list == input_list)  

11使用 FOR 循环计算迭代对象中元素的出现次数

新手写法

查找元素频率的简单方法是使用 FOR 循环在列表迭代,然后统计元素出现的次数。

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  

search_char = "B"  

char_count = 0  

for i in char_list:  

    if search_char == i:  

        char_count += 1  

print(char_count)  

优雅的写法

在这种情况下,避免编写 FOR 循环的有经验写法是使用 count() 方法。

char_list = ["A", "B", "A", "D", "C", "B", "E"]  

char_list.count("A")  

也可以对字符串变量使用 count() 方法。

string = "ABADCBE"  

string.count("A")  

12使用 FOR 循环获取字符串的子串

新手写法

本次目标是从 start_index 位置开始,返回一个长度为 n_chars 的字符串子串。

新手解决这个问题的方法是使用 FOR 循环,如下所示:

input_str = "ABCDEFGHIJKL"  

start_index = 4  

n_chars = 5  


output_str = ""  

for i in range(n_chars):  

    output_str += input_str[i+start_index]  


print(output_str)  

优雅的写法

使用切片,可以避免 FOR 循环。

input_str = "ABCDEFGHIJKL"  

start_index = 4  

n_chars = 5  

output_str = input_str[start_index:start_index+n_chars]  

print(output_str) 

13 定义长整数常量

假设你想声明一个值为1021的整数变量。

新手写法

x = 1000000000000000000000 

理想情况下,人们会连续写0,并在打字时进行计数,但如果有人想引用这个代码,他们数0难道不会很麻烦吗?

优雅的写法

为了提高可读性,可以用 _(下划线)分隔一组0,如下所示:

x = 1_000_000_000_000_000_000_000

但这仍然是一个麻烦,为什么数 0?

如果数字可以表示为 a^b 形式,那应该使用 pow() 方法。

x = pow(10, 21)

14 用IF变换字符串大小写

给定一个字符串,目标使大写字母变成小写,反之亦然。

新手写法

简单的方法是检查每个元素的大小写,然后对每个字符都进行转换。

input_str = "AbCDeFGhIjkl"  

output_str = ""  

for i in input_str:  

    if i.islower():  

        output_str += i.upper()  

    elif i.isupper():  

        output_str += i.lower()  

    else:  

        output_str += i  

print(output_str)  

输出没有问题,但为什么要这么做?

优雅的写法

使用  swapcase ()方法。

input_str = "AbCDeFGhIjkl"  

output_str = input_str.swapcase()  


print(output_str)  

15获取两个集合的并集

 

合并两个集合(图像由作者绘制)

新手写法

遍历这两个集合,将元素添加到一个新的集合中。

set_a = {1, 2, 4, 8}  

set_b = {3, 8, 7, 1, 9}  

union_set = set()  

for i in set_a:  

    union_set.add(i)  


for i in set_b:  

    union_set.add(i)  

print(union_set)  

代码太多了,不是吗?让我们把它精简到一行。

优雅的写法

Python中的集合为两个集合的合并提供了一个union() 方法。

set_a = {1, 2, 4, 8}  

set_b = {3, 8, 7, 1, 9}  

union_set = set_a.union(set_b)  

print(union_set)  

更重要的是,你可以将其扩展到任意数量的输入集合。

set_a = {1, 2, 4, 8}  

set_b = {3, 8, 7, 1, 9}  

set_c = {5, 9, 10, 3, 2}  

set_d = {7, 2, 13, 15, 0}  

union_set = set_a.union(set_b, set_c, set_d)  

print(union_set) 

这很酷吧? 想象一下,要合并4个集合,需要编写多少个 FOR 循环?

16获取两个集合的交集

新手写法

与上面讨论的合并情况类似,我们可以寻找两个集合之间的共同元素,如下所示:

set_a = {1, 2, 4, 8}  

set_b = {3, 8, 7, 1, 9}  

intersection_set = set()  

for i in set_a:  

    if i in set_b:  

        intersection_set.add(i)  

print(intersection_set)  

优雅的写法

你可以使用 intersection() 方法实现同样的功能:

set_a = {1, 2, 4, 8}  

set_b = {3, 8, 7, 1, 9}  

intersection_set = set_a.intersection(set_b)  


print(intersection_set) 

17在 IF 语句中写多个条件

为了详细说明这一点,假设你想实现如下逻辑。

 

函数将输入映射到输出(图像由作者绘制)

新手写法

可以使用多个 OR 分隔条件实现上述逻辑。

a = 1  
if a == 1 or a == 2 or a==3:  
    a += 1  
elif a == 4 or a == 5 or a==6:  
    a += 5  
else:  
    a *= 2  
print(a)  

优雅的写法

避免使用多个条件语句的方法是使用关键字 in,代码如下:

a = 1  
if a in (1, 2, 3):  
    a += 1  
elif a in (4, 5, 6):  
    a += 5  
else:  
    a *= 2  
print(a) 

18更改列表中所有元素的数据类型

给定一个表示整数的字符串列表,目标修改数据类型将其转换为整数列表。

新手写法

使用 FOR 循环和类型强制转换对单个元素进行变更。

input_list  = ["7", "2", "13", "15", "0"]  

output_list = []  


for idx, i in enumerate(input_list):  

    output_list.append(int(input_list[idx]))  

print(output_list)  

优雅的写法

聪明的做法是使用 map() 函数,如下所示:

input_list = ["7", "2", "13", "15", "0"]  

output_list = list(map(int, input_list))  

print(output_list)  

map() 函数接收的第一个参数是 function(int),第二个参数是可迭代对象(input_list)。

19交换变量

给定两个变量,目标是对变量值进行交换。

新手写法

大多数C/C++程序员在这里采取的方法是定义一个新的变量(temp),他们通常也会在Python中扩展这个方法。

a = "123"  
b = "abc"  

temp = a  
a = b  
b = temp  
print(a, b)  

优雅的写法

幸运的是,Python 允许在一个语句中进行多次赋值,从而避免了对临时变量的需求。

a = "123"  

b = "abc"  

a, b = b, a  

print(a, b)  

20 使用嵌套循环生成两个列表的所有组合

给定两个列表(a的长度为nb 的长度为 m),生成 (n*m)个组合。

新手写法

编写两个嵌套的FOR循环,并将所有组合追加到列表中。

list1 = ["A", "B", "C"]  

list2 = [1, 2]  

combinations = []  

for i in list1:  

    for j in list2:  

        combinations.append([i, j])  

print(combinations)

优雅的写法

优雅的写法是使用 itertools 库中的 product()方法,如下所示:

from itertools import product  


list1 = ["A", "B", "C"]  

list2 = [1, 2]  


combinations = list(product(list1, list2))  

print(combinations)  

结论

在这篇文章中,我展示了20种不同场景,我相信大多数Python程序员都经历过这些情况,而且可能也采取了错误的编码解决方案,如果你注意到,在大多数情况下,优雅的写法主要侧重于避免使用 FOR 循环进行编码。

作为这篇文章的重点,你应该永远记住,在大多数情况下,你想出的第一个解决方案并不是最优方案,因此,使用谷歌搜索总是有帮助的:),这也是为什么不完美主义的思维方式,对一名讲究的程序员非常重要的原因(不仅是Python,其它语言也一样)。

备注:我很快就会发布这篇文章的第二部分!感谢你的阅读。

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