你的代码“balance”怎么样？找到简洁性和可读性的平衡点

 

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Python对初学者非常友好，许多人在开始学习编程时都会选择Python。简单易上手是你接触它之后发现的第一个优点。进一步了解之后，你可能会被它的灵活性所吸引——可通过各种方式做同一功能。

事实上，还有更便捷的解决方案。代码越简洁，可读性越高且能够长期存在。用Python编写简洁代码的方法有很多，本文想与大家分享笔者在日常Python项目中发现的特别有用的五个技巧。

 

1.列表、字典和集合推导式

列表推导式是众多Python程序员最喜欢的特征之一。这是一种从迭代器创建列表的简洁方法。基本语法是[expression for x in iterable]。可以看一些示例进一步了解其用法：

>>># Create a list for subsequentoperations
          >>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
          >>>
>>># Typical way to create a list consisting of squares
          >>> squares0 = []
          >>>for number in numbers:
          ...     squares0.Append(number*number)
          ...
          >>># List comprehensions
          >>> squares1 = [number*number for number in numbers]

在不使用列表推导式的情况下，必须创建一个空列表，并通过运行for循环来添加每个数字的平方，这通常需要三行代码。使用列别推导式后，只需一行代码即可构建相同的平方列表。

除了列表推导式，还有字典和集合推导式。字典推导式有该基本语法 {key_expr:value_expr for x in iterable}，集合推导式的基本语法是 {expressionfor x in iterable}。与列表推导式示例类似，不使用推导式的情况下，需要多行代码来构建所需的字典和集合。

>>># Dictionary comprehension
             >>> squares_dict = {number: number*number for number in numbers}
             >>> squares_dict
             {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25, 6: 36}
             >>>
>>># Set comprehension
             >>> numbers_dups = [1, 2, 3, 4, 3, 2, 1]
             >>> squares_set = {number*number for number in numbers_dups}
             >>> squares_set
             {16, 1, 4, 9}

 

2.Lambda函数

Lambda函数是Python中的匿名函数，通常用于小规模操作。Lambda函数可以接受一到多个参数，只需一个表达式，其语法为lambda parameters:expression。

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笔者将使用内置sorted()函数演示lambda函数的用法。具体而言，sorted()函数会使用key函数对迭代进行排序，该函数由key参数指定。我们可以将lambda函数作为key参数，而不是用def关键字声明常规函数。

>>># Create a list of students with theirgrading information
           >>> grades = [{'name': 'John', 'grade': 95}, {'name': 'Aaron', 'grade': 92}, {'name': 'Jennifer', 'grade': 100}]
           >>>
>>># Sort using a regular function
           >>>defsort_grade(student):
           ...     return student['grade']
           ...
           >>>sorted(grades, key=sort_grade)
           [{'name': 'Aaron', 'grade': 92}, {'name': 'John', 'grade': 95}, {'name': 'Jennifer', 'grade': 100}]
           >>>
>>># Sort using a lambda
           >>>sorted(grades, key=lambda x: x['grade'])
           [{'name': 'Aaron', 'grade': 92}, {'name': 'John', 'grade': 95}, {'name': 'Jennifer', 'grade': 100}]

如上所示，使用lambda函数可以编写出更简洁的调用sorted()函数的命令。在使用正则表达式之前，必须先声明该函数，然后才能使用sorted()函数，这一定比直接使用lambda函数更繁琐。

 

3.命名元组作数据结构

元组可以存储一些相关数据，但是使用起来并不顺手，特别是涉及特定元素时，必须记住顺序并使用特定元素的正确索引。如果不想使用元组，虽然可以构建一个自定义类来管理相关数据，但namedtuple数据类型是一种非常有用的轻量级数据结构。

通过集合模块，namedtuple数据类型采用以下基本语法：namedtuple(Typename,field_names)。语法并不直截了当，不过从概念上来说是容易理解的。

来看看示例。理想的特性是创建一个可以存储学生信息的数据结构，包括姓名、性别和学生ID号。

>>># Use a custom class
      >>>classStudent0:
      ...     def__init__(self, name, gender, student_id):
      ...         self.name = name
      ...         self.gender = gender
      ...         self.student_id = student_id
      ...
      >>> s0 =Student0('John', 'M', 2020001)
      >>>f"Name: {s0.name}; Gender: {s0.gender}; ID #: {s0.student_id}"
      'Name: John; Gender: M; ID #: 2020001'
      >>>
>>># Use the namedtuple
      >>>from collections import namedtuple
      >>>Student1=namedtuple("Student1", ["name", "gender", "student_id"])
      >>> s1 =Student1('Jennifer', 'F', 2020002)
      >>>f"Name: {s1.name}; Gender: {s1.gender}; ID #: {s1.student_id}"
      'Name: Jennifer; Gender: F; ID #:2020002'

使用namedtuple模块，可以用更简洁的代码编写轻量级数据结构。当然，请注意，自定义类提供了更多可以操作的功能。但如果只是为了存储和检索数据而创建一个数据结构，完全可以考虑使用namedtuple模块。

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4.使用enumerate()和zip()进行迭代

编码的一个关键原则是精简。当处理一系列数据（如数字列表）时，通常需要对列表中的每个数字执行相同的操作。为了避免重复相同的代码，可以使用for循环loop来运行整个列表的迭代。

当迭代一个列表或任何序列时，有时还需要知道该项在序列中的位置。下面几种方法可以做到这一点。

>>># Create a list of students based ontheir arrival sequence
        >>> students = ['John', 'Aaron', 'Jennifer', 'Ashley']
        >>>
>>># Lengthy way
        >>>for index inrange(len(students)):
        ...     student = students[index]
        ...     print(f"Arrival # {index+1}: {student}")
        ...
        Arrival# 1: John
        Arrival# 2: Aaron
        Arrival# 3: Jennifer
        Arrival# 4: Ashley
        >>>
>>># Concise way
        >>>for index, student inenumerate(students, 1):
        ...     print(f"Arrival # {index}: {student}")
        ...
        Arrival# 1: John
        Arrival# 2: Aaron
        Arrival# 3: Jennifer
        Arrival# 4: Ashley

通过使用内置函数enumerate()，可以轻松访问序列中的索引和元素，这比第一次迭代更简洁。更重要的是，它可以设置开始计数的数字。在上面的示例中设置为了1。

除了enumerate()函数，zip()函数在迭代中也颇为有用。此函数可以从多个迭代中创建元组，而无需特意为这些迭代创建复合迭代。

>>># Create two lists for zip(), with oneto one match
      >>> names = ['John', 'Danny', 'Jennifer']
      >>> scores = [95, 99, 100]
      >>>
>>># Lengthy way
      >>>for index inrange(len(names)):
      ...     name, score = names[index], scores[index]
      ...     print(f"Name: {name}; Score: {score}")
      ...
      Name: John; Score: 95
      Name: Danny; Score: 99
      Name: Jennifer; Score: 100
      >>>
>>># Concise way
      >>>for name, score inzip(names, scores):
      ...     print(f"Name: {name}; Score: {score}")
      ...
      Name: John; Score: 95
      Name: Danny; Score: 99
      Name: Jennifer; Score: 100

基本上，zip()函数所做的就是从迭代中获取每个元素，以便在每次迭代中形成一个有顺序的元组。这样一来代码会更简洁，可读性也更高。

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5.f字符串格式化

字符串太基础了，我们基本上在哪都会用它。字符串的一个基本应用是与某些格式一并使用。有几种格式化字符串的方法，笔者想介绍的是f字符串，这个方法非常简单。

f字符串是使用字母f（或F）作为字符串文本的前缀插入的字符串文本。为了编写简洁的代码，下面两个用例首选f字符串：

· 显示变量。最基本的用法是显示一些变量的值，以便在开发过程中进行调试。如果使用传统的format（）方法，代码会偏长。

>>># Construct a list for formatting/debugging
                            >>> prime_numbers = [2, 3, 5, 7, 11]
                            >>>
>>># Show the list using format
                            >>>print("Prime Numbers: {}".format(prime_numbers))
                            PrimeNumbers: [2, 3, 5, 7, 11]
                            >>>
>>># Show the list using f-string
                            >>>print(f"Prime Numbers: {prime_numbers}")
                            PrimeNumbers: [2, 3, 5, 7, 11]

· 加入变量/连接字符串。f字符串不是使用+和字符串的join（）方法，而是非常直接地用于字符串连接，并且它们具有最高的可读性。在实际操作中可用于构造文件路径，如下所示：

>>># The folder and extension
                 >>> folder ='./usr/images'
                 >>> ext ='.jpg'
                 >>>
>>># File name is computed from this list
                 >>> names = [10, 11, 12]
                 >>>
>>># Construct File paths
                 >>># Use + for concatenation
                 >>> paths0 = [folder +'/'+str(x) + ext for x in names]
                 >>>
>>># Use join()
                 >>> paths1 = [''.join([folder, '/', str(x), ext]) for x in names]
                 >>>
>>># Use f strings
                 >>> paths2 = [f"{folder}/{x}{ext}"for x in names]

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编写越简短，代码的可读性和可维护性就会得到实际的提高，这是亘古不变的真理。但请记住，简洁的代码不应该带来任何潜在的歧义或混淆。

你必须在简洁性和可读性之间寻求平衡点。一旦发生冲突，首先考虑可读性，哪怕这会需要更多的代码。