Python程序員初學者和進階者有什么區別

編譯：CSDN- 孫薇，作者：Martin Andersson Aaberge

Python是一種很棒的語言，語法簡單，無需在代碼中搜索分號。對于初學者來說，Python是入門最簡單的語言之一。

Python有大量的庫支持，你還可以安裝其他庫來增加自己的編程經驗。

學了一陣子之后，你可能會覺得：為如此簡單的操作寫大量的代碼有些令人困惑。實際上，事情并沒有你想得那么糟。理解其背后的邏輯比寫幾行代碼更為重要。短代碼更好，但如果邏輯有問題，那么無論如何你的代碼都會有問題。隨著經驗和創造力的增長，最終你的代碼將會變得更短、更好。

初學者與中級程序員

那么，對于Python程序員而言，初學者和進階者有什么區別呢？

本文將重點介紹以下方面：

解決問題和提出問題；
XY問題；
理解代碼為何起作用（或不起作用）；
使用字符串；
使用列表；
使用循環；
使用函數（并正確談論函數）；
面向對象編程；
尊重PEP。

解決問題和提出問題：

程序員缺乏解決問題能力的話，代碼出色也是枉然。

如果你解決問題的思維不夠發達，可能就無法為你要解決的問題找到最佳的解決方案。編程不僅僅是編寫代碼，需要解決問題才能有機會出初學者行列。

提出編程相關的問題也很重要。如果不經嘗試，就讓別人解決你的問題，可能也會出局。這很難，但如果不嘗試自己解決問題，你將對解決方案一無所得。

如果想要了解更多關于編程提問的技能，我另有一篇文章，鏈接如下（英文）：How to Ask Questions About Programming：https://medium.com/bet ter-programming/how-to-ask-questions-about-program...。

2. XY問題：

“我需要從字符串中提取最后3個字符。”

“不，你不需要。只需文件擴展名。”

XY問題很有趣。你有個X問題，當你調用服務中心時，會尋求Y問題的解決方案，以解決X問題。

上面的案例就是極好的例子。如果想要文件名中的文件擴展名，很容易假設你需要的是最后3個字母。

如何寫代碼：

def extract_ext(filename):
    return filename[-3:]
print (extract_ext('photo_of_sasquatch.png'))
>>> png

好極了，現在換成photo_of_lochness.jpeg：

用戶從一開始應該會索要擴展名，最后3個字母是Y問題，而X問題是我們想要擴展名。

def extract_ext(filename):
    return filename.split('.')[-1]
print (extract_ext('photo_of_sasquatch.png'))
print (extract_ext('photo_of_lochness.jpeg'))
>>> png
>>> jpeg

成功了！

你也可以使用標準庫 `os.path.splitext() `，點擊這里查看：os.path.splitext()：https://www.geeksf orgeeks.org/python-os-path-splitext-method/。

3. 理解代碼為何起作用（或不起作用）：

作為新手，你可能要花幾天來對付一小段代碼。如果這段代碼突然起作用了，你可能會感覺放心，然后繼續下一段代碼。這是最糟糕的事情之一。不理解原因只管運行的做法，可能比不理解代碼的為什么不運行更加危險。

不理解為何代碼不運行的情況總會發生，當進行故障排除并搞清楚其原因時，思考代碼不運行的原因和最終使其運行的因素非常重要。這次學到的知識會帶到下一個程序中。

例如，如果多個縮進級別的代碼中出現了縮進錯誤，可以嘗試隨機調整代碼塊，然后在最終運行時為自己慶祝。

切記，在大多數IDE中，可以折疊循環和if語句，從而更容易查看正在使用的部分。

右側是折疊了if/else語句的ATOM

另一種辦法是將你的代碼通過 www.pythontutor.com可視化，就可以逐行查看代碼運行的方式了。

使用pythontutors執行代碼

4. 使用字符串：

這部分內容其實與字符串不完全相關，與挖掘Python優雅的庫有更大關系。

我們很早就在Python中學過，字符串也可以看作是一串字符。你也可以使用索引訪問字符串中的字符。

word = 'supergreat'
print (f'{word[0]}') 
>>> s
print (f'{word[0:5]}')
>>> super

敏銳的學習者會查看`str()`所提供的內容，但也可以不查看 `str()`文檔繼續編程。

查看函數或過程文檔可以通過調用 `help(str)` 或者`dir(str)`來實現。執行此操作時，你可能會發現一些并不知道的方法，也許你在查看`str()`時，找到有個名叫 `endswith()` 的方法，或許能用在某處。

下面是一些以兩種不同方式執行相同操作的代碼案例，一種用到了我們才談過的拆分，還有一種用到了我們剛剛學到的 `endswith()` ：

filenames = ['lochness.png' , 'e.t.jpeg' , 'conspiracy_theories_CONFIRMED.zip']
# 1: Using ENDSWITH
for files in filenames:
    if files.endswith('zip'):
        print(f'{files} is a zip file')
    else:
        print (f'{files} is NOT a zip file')
# 2: Using SPLIT
for files in filenames:
    if files.split('.')[-1] == 'zip':
        print(f'{files} is a zip file (using split)')
    else:
        print (f'{files} is NOT a zip file (using split)')

大多程序員是從來不會把所有文檔讀遍來學習全部內容的。作為一名程序員，部分工作就是要搜索如何解決問題的信息。

5. 使用列表：

列表很棒，用途也很廣泛。

下面的案例中，我們將整數和字符串混合在了一起：

my_list = ['a' , 'b' , 'n' , 'x' , 1 , 2 , 3, 'a' , 'n' , 'b']
for item in my_list:
    print (f'current item: {item}, Type: {type(item)}')

注意我們是怎么將字符串和整數混合在一起的，如果嘗試對其排序，就會報錯：

print (my_list.sort())

如果我們想把整數與字母分開要怎么做？一種方式是通過循環來實現，我們可以遍歷列表中的所有項目。初學者很早就會使用循環了，循環對于編程也很重要。

代碼可能是下面這樣的：

my_list = ['a' , 'b' , 'n' , 'x' , 1 , 2 , 3 , 'a' , 33.3 , 'n' , 'b']
number_list = []
string_list = []
for item in my_list:
    print (f'current item: {item}, Type: {type(item)}')
    if not isinstance(item,str):
        number_list.append(item)
    else:
        string_list.append(item)
my_list = string_list

即便有些混亂，這也是一種有效的方式，可以運行，不過經過重構可以用單行來表示！

如果想要生活多些樂趣，請學習Python的列表解析式，下面是同樣問題通過列表解析式得出的：

my_list = [letter for letter in my_list if isinstance(letter,str)]

就是這樣！

還沒結束！使用過濾器也可以獲得同樣的結果：

def get_numbers(input_char):
    if not isinstance(input_char,str):
        return True
    return False

my_list = [1,2,3,'a','b','c']
check_list = filter(get_numbers, my_list)
for items in check_list:
    print(items)

現在你可能明白了，實現同樣的結果有很多方法，你必須找出適合你或你團隊的那個。

額外知識點

反向列表（或字符串）：

names = ['First' , 'Middle' , 'Last']
print(names[::-1])
>>> ['Last', 'Middle', 'First']

在列表中加入元素：

names = ['First' , 'Middle' , 'Last']
full_name = ' '.join(names)
print(f'Full Name:/n{full_name}')
>>> First Middle Last

6. 使用循環：

是否在Python中見過這樣的代碼？

greek_gods = ['Zeus' , 'Hera' , 'Poseidon' , 'Apollo' , 'Bob']
for index in range(0,len(greek_gods)):
    print (f'at index {index} , we have : {greek_gods[index]}')

你可能發現了，它來自其他語言，這不是Python的風格。在Python中，你可以使用for-each循環：

for name in greek_gods:
    print (f'Greek God: {name}')

你很快就能發現，這里我們不包含索引。如果想用索引打印要怎么做？在Python中，你可以使用枚舉（enumerate參數），這是一種訪問所需內容的絕佳方案。

for index, name in enumerate(greek_gods):
    print (f'at index {index} , we have : {name}')

7. 使用函數（并正確談論函數）：

我在從事動畫工作時，總是說如果同一個操作重復5次，就應該考慮是否需要寫個程序。有些時候花上兩周開發一款工具可以節省你六個禮拜的工作時間。

編寫代碼時，如果發現同一動作執行了不止一次，應該考慮這是過程還是函數，還不只是寫寫代碼。函數會返回內容，過程則只是運行代碼，第一個案例是個過程，第二個是函數。

這樣說可能會令人困惑，下面是其工作原理的示意圖：

注意print和return的差異，看起來也許很相似，但如果你查看輸出結果，函數只會返回發送的名稱。

下一個要了解的語法是parameters和arguments，在過程或函數中定義時（紅色部分）被稱為形參（parameters），當發送名稱到過程或函數中（綠色部分）時就叫實參（arguments）了。

下面是些案例：

案例1

def print_list(input_list):
    for each in input_list:
        print(f'{each}')
    print() #just to separate output
greek_gods = ['Zeus' , 'Hera' , 'Poseidon' , 'Apollo' , 'Bob']
grocery_list = ['Apples' , 'Milk' , 'Bread']
print_list(greek_gods)
print_list(grocery_list)
print_list(['a' , 'b' , 'c'])

無需把循環寫上3次，只需在過程中寫上一次，然后在需要時調用即可。在案例2中，你可以發現代碼是如何返回反向列表的。

案例2

def reverse_list(list_input):
    return list_input[::-1]
my_list = ['a', 'b' , 'c']
print (reverse_list(my_list))
>>> ['c', 'b', 'a']

8.面向對象編程

Python是一種面向對象的語言，其強大之處在于對象。將對象視為藍圖，如果使用藍圖，你可以創建該藍圖的實例。也就是說，你可以創建需要的多個藍圖實例，但不會損毀你使用的藍圖。

面向對象編程（OOP）是一個龐大的話題，因此我們不會在本節中涵蓋所有你需要了解的內容，但可以通過幾個簡單的示例幫你入門。

如果你之前讀過面向對象編程的相關內容，可能已經厭倦了學生（student）類，但我們又來了。從定義一個名為student的類開始，student會擁有一個名稱和一個subject_list：

class Student():
    def __init__(self,name):
        self._name = name
        self._subject_list = []

如果想要創建一個student，可以像這樣將其分配給變量：

student1 = Student('Martin Aaberge')

如果需要更多student，可以使用同一個類并添加另外的姓名：

student2 = Student('Ninja Henderson')

`student1`和`student2`都是student類的實例，它們共享同一個藍圖，但彼此之間并無關系。此時，我們對學生們能做的不多，但我們確實增加了一個主題列表。要填充此列表，我們需要創建方法，你可以調用方法來實現與該類實例的交互。

我們更新：

class Student():
    def __init__(self,name):
        self._name = name
        self._subject_list = []
    def add_subject(self, subject_name):
        self._subject_list.append(subject_name)
    def get_student_data(self):
        print (f'Student: {self._name} is assigned to:')
        for subject in self._subject_list:
            print (f'{subject}')
        print()

這個類可以用于創建、編輯學生信息，并獲取我們存在其中的信息：

#create students:
student1 = Student('Martin Aaberge')
student2 = Student('Heidi Hummelvold')
#add subjects to student1
student1.add_subject('psychology_101')
student1.add_subject('it_security_101')
#add subject to student2
student2.add_subject('leadership_101')
#print current data on students
student1.get_student_data()
student2.get_student_data()

將類保存在單獨的文件中并導入主代碼的操作很常見，在我們的案例中，我們會在student.py文件中創建一個`student`類，并將其導入我們的main.py文件（本案例中，它們都位于同一個文件夾中）。

from student import Student
student1 = Student('Martin')
student1.add_subject('biomechanics_2020')
student1.get_student_data()

student類和main.py在使用它

9.尊重PEP

我們經常看到人們在寫Python代碼時并不尊重PEP（Python增強提案：Python Enhancement Proposals），但我自己會尊重。

當你在開發環境中工作時，遵守標準非常重要——如果不是PEP標準，也至少要遵守公司的標準。

PEP是代碼的一組準則，下面是PEP-8的鏈接（https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/），讀起來很棒。請確保你通讀過一次，了解大概內容。一個典型的案例是`snake_case`，Python是以`snake_case`來寫的，這代表著我們用下劃線來區分詞組，即便大學里也會犯錯，因此別難過，只要別這樣做就行了。

這樣寫是對的：