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Python编程中的反模式实例分析

2020-05-17 11:07脚本之家 Python

这篇文章主要介绍了Python编程中的反模式,详细讲述了反模式的害处并以实例形式具体分析了容易造成的易错点,对于Python学习来说具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下

本文实例讲述了Python编程中的反模式。分享给大家供大家参考。具体分析如下:

Python是时下最热门的编程语言之一了。简洁而富有表达力的语法,两三行代码往往就能解决十来行C代码才能解决的问题;丰富的标准库和第三方库,大大节约了开发时间,使它成为那些对性能没有严苛要求的开发任务的首选;强大而活跃的社区,齐全的文档,也使很多编程的初学者选择了它作为自己的第一门编程语言。甚至有国外的报道称,Python已经成为了美国顶尖大学里最受欢迎的编程入门教学语言。

要学好一门编程语言实属不易,在初学阶段,就纠正一些错误的做法,对今后的深入学习至关重要。有一位叫Constantine Lignos的博主,他是宾夕法尼亚儿童医院放射研究部门的博士后研究员,他最近撰写了一篇很有意义的文章,列举了初学Python的学生们最常犯的错误,并对这些错误进行了分类和剖析,其内容提纲挈领,非常值得每个Python初学者学习。

这篇文章给出了一些在Python初学者中很常见的反模式,反模式通常是指那些不符合习惯或者会导致糟糕后果的用法。Lignos把他总结的反模式分成了四大类——迭代、性能、变量的漏洞和编程风格。下面我们逐一来看一个例子,理解这些反模式到底“反”在什么地方。

一、迭代

当我们需要简单迭代一个数量范围的时候,Python给了我们一个非常好用的函数:range。Lignos观察到有些初学者喜欢用range来迭代列表的下表,像下面这种形式:

复制代码 代码如下:
for i in range(len(alist)):
    print alist[i]


这代码现在还没什么问题,但已经不符合Python的习惯了。但下面的代码就有问题了:

复制代码 代码如下:
alist = ['her', 'name', 'is', 'rio']
for i in range(0, len(alist) - 1): # 漏掉了最后一个
    print i, alist[i]


我们可以看一下Python官方文档range的示例:

复制代码 代码如下:
>>> range(1, 11)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]


range的右区间是不包含在内的,如果受了直觉或其他编程语言的影响,再减1就不对了。Lignos还列举了其他几种错误的迭代模式,我们只要记住,range应该用在迭代一个数量范围。

 

二、性能

Lignos给出了两段代码:

复制代码 代码如下:
lyrics_list = ['her', 'name', 'is', 'rio']
words = make_wordlist()
for word in words:
    if word in lyrics_list: # 线性时间
        print word, "is in the lyrics"


复制代码 代码如下:
lyrics_set = set(lyrics_list)
words = make_wordlist()
for word in words:
    if word in lyrics_set: # 常数时间
        print word, "is in the lyrics"


哪种模式效率更高?Lignos注释已经给出了答案。注释的意思是,判断一个元素是否在一组元素中存在,使用list的算法复杂度是O(n),而使用set的算法复杂度是O(1)。那是否set永远是优于list?在其他情况下,应该用哪个数据结构?Python官方Wiki有一份专门各个数据结构操作的时间复杂度的文档供参考,知道参考这份文档比答案本身更重要。至于为什么,只有Python的源码才能告诉我们。

 

三、变量的漏洞

初学者往往会假设一些不该假设的前提,对一些异常流程考虑不周。Lignos也给了一个例子:

复制代码 代码如下:
for idx, value in enumerate(y):
    if value > max_value:
        break
processList(y, idx)


这里y如果是空的,那就出问题了,因为idx根本得不到定义,最终我们会得到一个NameError的异常。比较好的做法是给idx一个默认的错误值,在C语言里面我们经常喜欢用-1。下面的代码就考虑得比较全面:

复制代码 代码如下:
def find_item(item, alist):
    # 对Python来说None比-1可能更好点
    result = -1
    for idx, other_item in enumerate(alist):
        if other_item == item:
            result = idx
            break
    return result


四、代码风格

 

Python有一份代码风格指导文档PEP 8,这些规则都是有道理的。当初学者不明白为什么的时候,最好的做法就是尽量遵守它,等到有更深入的理解了就会豁然开朗,同事也会明白什么时候可以打破规则。Lignos引用了这份文档的一些例子,比如,如何测试一个变量是否为空,如果测试一个变量是否为None等等。

以上分析了这篇文章中的一些例子,如果希望全面了解,请查看原文。想要学好一门编程语言,学会语法是远远不够的,必须逐步理解语言所依赖的CPU体系结构、编译器/解释器/虚拟机等内容。Lignos这篇文章虽然没有深入剖析Python的实现,但是对于入门者的帮助是非常明显的,当初学者有了一定经验后,对一些问题都可以做深入挖掘,引出Python实现层面的问题。

希望本文所述对大家的Python程序设计有所帮助。

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