傳統Python語言的主要控制結構是for循環。然而,需要注意的是for循環在Pandas中不常用,因此Python中for循環的有效執行並不適用於Pandas模式。一些常見控制結構如下。
for循環
while循環
if/else語句
try/except語句
生成器表達式
列表推導式
模式匹配
所有的程序最終都需要一種控制執行流的方式。本節介紹一些控制執行流的技術。
01 for循環
for循環是Python的一種最基本的控制結構。使用for循環的一種常見模式是使用range函數生成數值範圍,然後對其進行迭代。
res = range(3) print(list(res)) #輸出:[0, 1, 2] for i in range(3): print(i) '''輸出: 0 1 2 '''
for循環列表
使用for循環的另一種常見模式是對列表進行迭代。
martial_arts = ["Sambo","Muay Thai","BJJ"] for martial_art in martial_arts: print(f"{ martial_art} has influenced modern mixed martial arts") '''輸出: Sambo has influenced modern mixed martial arts Muay Thai has influenced modern mixed martial arts BJJ has influenced modern mixed martial arts '''
02 while循環
while循環是一種條件有效就會重複執行的循環方式。while循環的常見用途是創建無限循環。在本示例中,while循環用於過濾函數,該函數返回兩種攻擊類型中的一種。
def attacks(): list_of_attacks = ["lower_body", "lower_body", "upper_body"] print("There are a total of {lenlist_of_attacks)} attacks coming!") for attack in list_of_ attacks: yield attack attack = attacks() count = 0 while next(attack) == "lower_body": count +=1 print(f"crossing legs to prevent attack #{count}") else: count += 1 print(f"This is not lower body attack, I will cross my arms for# count}") '''輸出: There are a total of 3 attacks coming! crossing legs to prevent attack #1 crossing legs to prevent attack #2 This is not a lower body attack, I will cross my arms for #3 '''
03 if/else語句
if/else語句是一條在判斷之間進行分支的常見語句。在本示例中,if/elif用於匹配分支。如果沒有匹配項,則執行最後一條else語句。
def recommended_attack(position): """Recommends an attack based on the position""" if position == "full_guard": print(f"Try an armbar attack") elif position == "half_guard": print(f"Try a kimura attack") elif position == "fu1l_mount": print(f"Try an arm triangle") else: print(f"You're on your own, there is no suggestion for an attack") recommended_attack("full_guard")#輸出:Try an armbar attack recommended_attack("z_guard") #輸出:You're on your own, there is no suggestion for an attack
04 生成器表達式
生成器表達式建立在yield語句的概念上,它允許對序列進行惰性求值。生成器表達式的益處是,在實際求值計算前不會對任何內容進行求值或將其放入內存。這就是下面的示例可以在生成的無限隨機攻擊序列中執行的原因。
在生成器管道中,諸如 “arm_triangle”的小寫攻擊被轉換為“ARM_TRIANGLE”,接下來刪除其中的下劃線,得到“ARM TRIANGLE”。
def lazy_return_random_attacks(): """Yield attacks each time""" import random attacks = {"kimura": "upper_body", "straight_ankle_lock": "lower_body", "arm_triangle": "upper_body", "keylock": "upper_body", "knee_bar": "lower_body"} while True: random_attack random.choices(list(attacks.keys())) yield random attack #Make all attacks appear as Upper Case upper_case_attacks = (attack.pop().upper() for attack in lazy_return_random_attacks()) next(upper-case_attacks) #輸出:ARM-TRIANGLE ## Generator Pipeline: One expression chains into the next #Make all attacks appear as Upper Case upper-case_attacks = (attack. pop().upper() for attack in lazy_return_random_attacks()) #remove the underscore remove underscore = (attack.split("_")for attack in upper-case_attacks) #create a new phrase new_attack_phrase = (" ".join(phrase) for phrase in remove_underscore) next(new_attack_phrase) #輸出:'STRAIGHT ANKLE LOCK' for number in range(10): print(next(new_attack_phrase)) '''輸出: KIMURA KEYLOCK STRAIGHT ANKLE LOCK '''
05 列表推導式
語法上列表推導式與生成器表達式類似,然而直接對比它們,會發現列表推導式是在內存中求值。此外,列表推導式是優化的C代碼,可以認為這是對傳統for循環的重大改進。
martial_arts = ["Sambo", "Muay Thai", "BJJ"] new_phrases [f"mixed Martial Arts is influenced by (martial_art)" for martial_art in martial_arts] print(new_phrases) ['Mixed Martial Arts is influenced by Sambo', 'Mixed Martial Arts is influenced by Muay Thai', 'Mixed Martial Arts is influenced by BJJ']
06 中級主題
有了這些基礎知識後,重要的是不僅要了解如何創建代碼,還要了解如何創建可維護的代碼。創建可維護代碼的一種方法是創建一個庫,另一種方法是使用已經安裝的第三方庫編寫的代碼。其總體思想是最小化和分解複雜性。
使用Python編寫庫
使用Python編寫庫非常重要,之後將該庫導入項目無須很長時間。下面這些示例是編寫庫的基礎知識:在存儲庫中有一個名為funclib的文件夾,其中有一個_init_ .py文件。要創建庫,在該目錄中需要有一個包含函數的模塊。
首先創建一個文件。
touch funclib/funcmod.py
然後在該文件中創建一個函數。
"""This is a simple module""" def list_of_belts_in_bjj(): """Returns a list of the belts in Brazilian jiu-jitsu""" belts= ["white", "blue", "purple", "brown", "black"] return belts import sys;sys.path.append("..") from funclib import funcmod funcmod.list_of_belts_in-bjj() #輸出:['white', 'blue', 'purple', 'brown', 'black']
導入庫
如果庫是上面的目錄,則可以用Jupyter添加sys.path.append方法來將庫導入。接下來,使用前面創建的文件夾/文件名/函數名的命名空間導入模塊。
安裝第三方庫
可使用pip install命令安裝第三方庫。請注意,conda命令(
https://conda.io/docs/user-guide/tasks/manage-pkgs.html)是pip命令的可選替代命令。如果使用conda命令,那麼pip命令也會工作得很好,因為pip是virtualenv虛擬環境的替代品,但它也能直接安裝軟件包。
安裝pandas包。
pip install pandas
另外,還可使用requirements.txt文件安裝包。
> ca requirements.txt pylint pytest pytest-cov click jupyter nbval > pip install -r requirements.txt
下面是在Jupyter Notebook中使用小型庫的示例。值得指出的是,在Jupyter Notebook中創建程序代碼組成的巨型蜘蛛網很容易,而且非常簡單的解決方法就是創建一些庫,然後測試並導入這些庫。
"""This is a simple module""" import pandas as pd def list_of_belts_in_bjj(): """Returns a list of the belts in Brazilian jiu-jitsu""" belts = ["white", "blue", "purple", "brown", "black"] return belts def count_belts(): """Uses Pandas to count number of belts""" belts = list_of_belts_in_bjj() df = pd.Dataframe(belts) res = df.count() count = res.values.tolist()[0] return count from funclib.funcmod import count_belts print(count_belts()) #輸出:5
類
可在Jupyter Notebook中重複使用類並與類進行交互。最簡單的類類型就是一個名稱,類的定義形式如下。
class Competitor: pass
該類可實例化為多個對象。
class Competitor: pass conor = Competitor() conor.name = "Conor McGregor" conor.age = 29 conor.weight = 155 nate = Competitor() nate.name = "Nate Diaz" nate.age = 30 nate.weight = 170 def print_competitor _age(object): """Print out age statistics about a competitor""" print(f"{object.name} is {object.age} years old") print_competitor_age(nate) #輸出:Nate Diaz is 30 years old print_competitor_age(conor) #輸出:Conor McGregor is 29 years old
類和函數的區別
類和函數的主要區別包括:
函數更容易解釋。
函數(典型情況下)只在函數內部具有狀態,而類在函數外部保持不變的狀態。
類能以複雜性為代價提供更高級別的抽象。
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