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✨逆境不吐心中苦,顺境不忘来时路!✨ 🎬 博主简介:
在前面我们学习了如何创建简单的列表,还学习了如何操作列表元素.在本文中,你将学习如何遍历整个列表,这只需要几行代码,无论列表有多长.循环让你能够对列表的每个元素都采取一个或一系列相同的措施,从而高效地处理任何长度的列表,包括包含数千乃至数百万个元素的列表.列表真正强大的地方,不只在于保存多个值,更在于能够批量遍历、筛选、变换和汇总数据.掌握
for循环、range()、切片、列表推导式与元组后,你就能把重复操作写成简洁而可靠的程序.本文还会从对象引用、浅复制和 PEP 8 的角度解释常见陷阱,帮助你从"代码能运行"进一步走向"逻辑正确、易读且便于维护".
目录
1.遍历整个列表
你经常需要遍历列表的所有元素,对每个元素执行相同的操作.例如,在游戏中,可能需要将每个界面元素平移相同的距离;对于包含数字的列表,可能需要对每个元素执行相同的统计运算;在网站中,可能需要显示文章列表中的每个标题.需要对列表中的每个元素都执行相同的操作时,可使用Python中的for循环.
假设我们有一个魔术师名单,需要将其中每个魔术师的名字都打印出来.为此,我们可以分别获取名单中的每个名字,但这种做法会导致多个问题.例如,如果名单很长,将包含大量重复的代码.另外,每当名单的长度发生变化时,都必须修改代码.通过使用for循环,可让Python去处理这些问题.
下面使用for循环来打印魔术师名单中的所有名字：
python
magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
print(magician)首先,我们定义了一个列表.接下来,我们定义了一个for循环;
这行代码让Python从列表magicians中取出一个名字,并将其存储在变量magician中.最后,我们
让Python打印前面存储到变量magician中的名字.这样,对于列表中的每个名字,Python都将重复执行.你可以这样解读这些代码:对于列表magicians中的每位魔术师,都将其名字打印出来.输出很简单,就是列表中所有的姓名：
1.1深入地研究循环
循环这种概念很重要,因为它是让计算机自动完成重复工作的常见方式之一.例如,在前面的magicians.py中使用的简单循环中,Python将首先读取其中的第一行代码：
python
for magician in magicians:这行代码让Python获取列表magicians中的第一个值('alice'),并将其存储到变量magician中.接下来,Python读取下一行代码：
python
print(magician)它让Python打印magician的值------依然是'alice'.鉴于该列表还包含其他值,Python返回到循环的第一行：
python
for magician in magicians:Python获取列表中的下一个名字------'david',并将其存储到变量magician中,再执行下面这行代码：
python
print(magician)Python再次打印变量magician的值------当前为'david'.接下来,Python再次执行整个循环,对列表中的最后一个值------'carolina'进行处理.至此,列表中没有其他的值了,因此Python接着执行程序的下一行代码.在这个示例中,for循环后面没有其他的代码,因此程序就此结束.
刚开始使用循环时请牢记,对列表中的每个元素,都将执行循环指定的步骤,而不管列表包含多少个元素.如果列表包含一百万个元素,Python就重复执行指定的步骤一百万次,且通常速度非常快.
另外,编写for循环时,对于用于存储列表中每个值的临时变量,可指定任何名称.然而,选择描述单个列表元素的有意义的名称大有帮助.例如,对于小猫列表、小狗列表和一般性列表,像下面这样编写for循环的第一行代码是不错的选择：
python
for cat in cats:
for dog in dogs:
for item in list_of_items:这些命名约定有助于你明白for循环中将对每个元素执行的操作.使用单数和复数式名称,可帮助你判断代码段处理的是单个列表元素还是整个列表.
1.2在for循环中执行更多的操作
在for循环中,可对每个元素执行任何操作.下面来扩展前面的示例,对于每位魔术师,都打印一条消息,指出他的表演太精彩了.
python
magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
print(magician.title() + ", that was a great trick!")相比于前一个示例,唯一的不同是对于每位魔术师,都打印了一条以其名字为抬头的消息.这个循环第一次迭代时,变量magician的值为'alice',因此Python打印的第一条消息的抬头为'Alice'.第二次迭代时,消息的抬头为'David',而第三次迭代时,抬头为'Carolina'.
下面的输出表明,对于列表中的每位魔术师,都打印了一条个性化消息：
在for循环中,想包含多少行代码都可以.在代码行for magician in magicians后面,每个缩进的代码行都是循环的一部分,且将针对列表中的每个值都执行一次.因此,可对列表中的每个值执行任意次数的操作.
下面再添加一行代码,告诉每位魔术师,我们期待他的下一次表演：
python
magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
print(magician.title() + ", that was a great trick!")
print("I can't wait to see your next trick, " + magician.title() + ".\n")由于两条print语句都缩进了,因此它们都将针对列表中的每位魔术师执行一次.第二条print语句中的换行符"\n".在每次迭代结束后都插入一个空行，从而整洁地将针对各位魔术师的消息编组：
在for循环中,想包含多少行代码都可以.实际上,你会发现使用for循环对每个元素执行众多不同的操作很有用.
1.3在for循环结束后执行一些操作
for循环结束后再怎么做呢?通常,你需要提供总结性输出或接着执行程序必须完成的其他
任务.
在for循环后面,没有缩进的代码都只执行一次,而不会重复执行.下面来打印一条向全体魔术师致谢的消息,感谢他们的精彩表演.想要在打印给各位魔术师的消息后面打印一条给全体魔术师的致谢消息,需要将相应的代码放在for循环后面,且不缩进：
python
magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
print(magician.title() + ", that was a great trick!")
print("I can't wait to see your next trick, " + magician.title() + ".\n")
print("Thank you, everyone. That was a great magic show!")你在前面看到了,开头两条print语句针对列表中每位魔术师重复执行.然而,由于第三条print语句没有缩进,因此只执行一次：
使用for循环处理数据是一种对数据集执行整体操作的不错的方式.例如,你可能使用for循环来初始化游戏------遍历角色列表,将每个角色都显示到屏幕上;再在循环后面添加一个不缩进的代码块,在屏幕上绘制所有角色后显示一个Play Now按钮.
2.避免缩进错误
Python根据缩进来判断代码行与前一个代码行的关系.在前面的示例中,向各位魔术师显示消息的代码行是for循环的一部分,因为它们缩进了.Python通过使用缩进让代码更易读;简单地说,它要求你使用缩进让代码整洁而结构清晰.在较长的Python程序中,你将看到缩进程度各不相同的代码块,这让你对程序的组织结构有大致的认识.
当你开始编写必须正确缩进的代码时,需要注意一些常见的缩进错误.例如,有时候,程序员会将不需要缩进的代码块缩进,而对于必须缩进的代码块却忘了缩进.通过查看这样的错误示例,有助于你以后避开它们,以及在它们出现在程序中时进行修复.
下面来看一些较为常见的缩进错误.
2.1忘记缩进
对于位于for语句后面且属于循环组成部分的代码行,一定要缩进.如果你忘记缩进,Python会提醒你：
python
magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
print(magician)print语句应缩进却没有缩进.Python没有找到期望缩进的代码块时,会让你知道哪行代码有问题.
通常,将紧跟在for语句后面的代码行缩进,可消除这种缩进错误.
2.2忘记缩进额外的代码行
有时候,循环能够运行而不会报告错误,但结果可能会出乎意料.试图在循环中执行多项任务,却忘记缩进其中的一些代码行时,就会出现这种情况.
例如,如果忘记缩进循环中的第2行代码(它告诉每位魔术师,我们期待他的下一次表演),就会出现这种情况：
python
magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
print(magician.title() + ", that was a great trick!")
print("I can't wait to see your next trick, " + magician.title() + ".\n")第二条print语句原本需要缩进,但Python发现for语句后面有一行代码是缩进的,因此它没有报告错误.最终的结果是,对于列表中的每位魔术师,都执行了第一条print语句,因为它缩进了;而第二条print语句没有缩进,因此它只在循环结束后执行一次.由于变量magician的终值为'carolina',因此只有她收到了消息"looking forward to the next trick"：
这是一个逻辑错误.从语法上看,这些Python代码是合法的,但由于存在逻辑错误,结果并不符合预期.如果你预期某项操作将针对每个列表元素都执行一次,但它却只执行了一次,请确定是否需要将一行或多行代码缩进.
2.3不必要的缩进
如果你不小心缩进了无需缩进的代码行,Python将指出这一点：
python
message = "Hello Python world!"
print(message)print语句无需缩进,因为它并不属于前一行代码,因此Python将指出这种错误：
为避免意外缩进错误,请只缩进需要缩进的代码.在前面编写的程序中,只有要在for循环中对每个元素执行的代码需要缩进.
2.4循环后不必要的缩进
如果你不小心缩进了应在循环结束后执行的代码,这些代码将针对每个列表元素重复执行.在有些情况下,这可能导致Python报告语法错误,但在大多数情况下,这只会导致逻辑错误.例如,如果不小心缩进了感谢全体魔术师精彩表演的代码行,结果将如何呢？
python
magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
print(magician.title() + ", that was a great trick!")
print("I can't wait to see your next trick, " + magician.title() + ".\n")
print("Thank you everyone, that was a great magic show!")由于最后print处的代码行被缩进,它将针对列表中的每位魔术师执行一次,如图所示：
这也是一个逻辑错误,与前面的错误类似.Python不知道你的本意,只要代码符合语法,它就会运行.如果原本只应执行一次的操作执行了多次,请确定你是否不应该缩进执行该操作的代码.
2.5遗漏了冒号
for语句末尾的冒号告诉Python,下一行是循环的第一行.
python
magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians
print(magician)如果你不小心遗漏了冒号,如图所示,将导致语法错误,因为Python不知道你意欲何为.这种错误虽然易于消除,但并不那么容易发现.程序员为找出这样的单字符错误,花费的时间多得令人惊讶.这样的错误之所以难以发现,是因为通常在我们的意料之外.
3.创建数值列表
需要存储一组数字的原因有很多,例如,在游戏中,需要跟踪每个角色的位置,还可能需要跟踪玩家的几个最高得分.在数据可视化中,处理的几乎都是由数字(如温度、距离、人口数量、经度和纬度等)组成的集合.
列表非常适合用于存储数字集合,而Python提供了很多工具,可帮助你高效地处理数字列表.明白如何有效地使用这些工具后,即便列表包含数百万个元素,你编写的代码也能运行得很好.
3.1使用函数range()
Python函数range()让你能够轻松地生成一系列的数字.例如,可以像下面这样使用函数range()来打印一系列的数字：
python
for value in range(1,5):
print(value)上述代码好像应该打印数字1~5,但实际上它不会打印数字5：
在这个示例中,range()只是打印数字1~4,这是你在编程语言中经常看到的差一行为的结果.函数range()让Python从你指定的第一个值开始数,并在到达你指定的第二个值后停止,因此输出
不包含第二个值(这里为5).要打印数字1~5,需要使用range(1,6)：
python
for value in range(1,6):
print(value)这样,输出将从1开始,到5结束：
使用range()时,如果输出不符合预期,请尝试将指定的值加1或减1.
3.2使用range()创建数字列表
要创建数字列表,可使用函数list()将range()的结果直接转换为列表.如果将range()作为list()的参数,输出将为一个数字列表.在前一节的示例中,我们打印了一系列数字.要将这些数字转换为一个列表,可使用list()：
python
numbers = list(range(1,6))
print(numbers)结果如下：
使用函数range()时,还可指定步长.例如,下面的代码打印1~10内的偶数：
python
even_numbers = list(range(2,11,2))
print(even_numbers)在这个示例中,函数range()从2开始数,然后不断地加2,直到达到或超过终值(11),因此输出如下：
使用函数range()几乎能够创建任何需要的数字集,例如,如何创建一个列表,其中包含前10个整数(即1~10)的平方呢?在Python中,两个星号(**)表示乘方运算.下面的代码演示了如何将前10个整数的平方加入到一个列表中：
python
squares = []
for value in range(1,11):
square = value**2
squares.append(square)
print(squares)首先,我们创建了一个空列表;接下来,使用函数range()让Python遍历1~10的值.在循环中,计算当前值的平方,并将结果存储到变量square中.然后,将新计算得到的平方值附加到列表squares末尾.最后,循环结束后,打印列表squares：
为让这些代码更简洁,可不使用临时变量square,而直接将每个计算得到的值附加到列表末尾：
python
squares = []
for value in range(1,11):
squares.append(value**2)
print(squares)上面的代码与前面代码等效.在循环中,计算每个值的平方,并立即将结果附加到列表squares的末尾.创建更复杂的列表时,可使用上述两种方法中的任何一种.有时候,使用临时变量会让代码
更易读;而在其他情况下,这样做只会让代码无谓地变长.你首先应该考虑的是,编写清晰易懂且能完成所需功能的代码;等到审核代码时,再考虑采用更高效的方法.
3.3对数字列表执行简单的统计计算
有几个专门用于处理数字列表的Python函数.例如,你可以轻松地找出数字列表的最大值、最小值和总和：
bash
>>> digits = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0]
>>> min(digits)
0
>>> max(digits)
9
>>> sum(digits)
453.4列表解析
前面介绍的生成列表squares的方式包含三四行代码,而列表解析让你只需编写一行代码就能生成这样的列表.列表解析将for循环和创建新元素的代码合并成一行,并自动附加新元素.面向初学者并非都会介绍列表解析,这里之所以介绍列表解析,是因为等你开始阅读他人编写的代码时,很可能会遇到它们.
下面的示例使用列表解析创建你在前面看到的平方数列表：
python
squares = [value**2 for value in range(1,11)]
print(squares)要使用这种语法,首先指定一个描述性的列表名,如squares;然后,指定一个左方括号,并定义一个表达式,用于生成你要存储到列表中的值.在这个示例中,表达式为value2,它计算平方值.接下来,编写一个for循环,用于给表达式提供值,再加上右方括号.在这个示例中,for循环为for value in range(1,11),它将值1~10提供给表达式value 2.请注意,这里的for语句末尾没有冒号.
结果与你在前面看到的平方数列表相同：
要创建自己的列表解析,需要经过一定的练习,但能够熟练地创建常规列表后,你会发现这样做是完全值得的.当你觉得编写三四行代码来生成列表有点繁复时,就应考虑创建列表解析了.
4.使用列表的一部分
在前面学习了如何访问单个列表元素.在本文中,你一直在学习如何处理列表的所有元素.你还可以处理列表的部分元素------Python称之为切片.
4.1切片
要创建切片,可指定要使用的第一个元素和最后一个元素的索引.与函数range()一样,Python
在到达你指定的第二个索引前面的元素后停止.要输出列表中的前三个元素,需要指定索引0~3,这将输出分别为0、1和2的元素.
下面的示例处理的是一个运动队成员列表：
python
players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[0:3])代码打印该列表的一个切片,其中只包含三名队员.输出也是一个列表,其中包含前三名队员：
你可以生成列表的任何子集,例如,如果你要提取列表的第2~4个元素,可将起始索引指定为1,并将终止索引指定为4：
python
players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[1:4])这一次,切片始于'marita',终于'florence'：
如果你没有指定第一个索引,Python将自动从列表开头开始：
python
players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[:4])由于没有指定起始索引,Python从列表开头开始提取：
要让切片终止于列表末尾,也可使用类似的语法.例如,如果要提取从第3个元素到列表末尾的所有元素,可将起始索引指定为2,并省略终止索引：
python
players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[2:])Python将返回从第3个元素到列表末尾的所有元素：
无论列表多长,这种语法都能够让你输出从特定位置到列表末尾的所有元素.前面说过,负数索引返回离列表末尾相应距离的元素,因此你可以输出列表末尾的任何切片.例如,如果你要输出名单上的最后三名队员,可使用切片players-3:：
python
players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print(players[-3:])上述代码打印最后三名队员的名字,即便队员名单的长度发生变化,也依然如此.
4.2遍历切片
如果要遍历列表的部分元素,可在for循环中使用切片.在下面的示例中,我们遍历前三名队员,并打印他们的名字：
python
players = ['charles', 'martina', 'michael', 'florence', 'eli']
print("Here are the first three players on my team:")
for player in players[:3]:
print(player.title())代码没有遍历整个队员列表,而只遍历前三名队员：
在很多情况下,切片都很有用.例如,编写游戏时,你可以在玩家退出游戏时将其最终得分加入到一个列表中.然后,为获取该玩家的三个最高得分,你可以将该列表按降序排列,再创建一个只包含前三个得分的切片.处理数据时,可使用切片来进行批量处理;编写Web应用程序时,可使用切片来分页显示信息,并在每页显示数量合适的信息.
4.3复制列表
你经常需要根据既有列表创建全新的列表.下面来介绍复制列表的工作原理,以及复制列表可提供极大帮助的一种情形.
要复制列表,可创建一个包含整个列表的切片,方法是同时省略起始索引和终止索引(:).这让Python创建一个始于第一个元素,终止于最后一个元素的切片,即复制整个列表.
例如,假设有一个列表,其中包含你最喜欢的四种食品,而你还想创建另一个列表,在其中包含一位朋友喜欢的所有食品.不过,你喜欢的食品,这位朋友都喜欢,因此你可以通过复制来创建这个列表：
python
my_foods = ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']
friend_foods = my_foods[:]
print("My favorite foods are:")
print(my_foods)
print("\nMy friend's favorite foods are:")
print(friend_foods)我们首先创建了一个名为my_foods的食品列表,然后创建了一个名为friend_foods的新列表.我们在不指定任何索引的情况下从列表my_foods中提取一个切片,从而创建了这个列表的副本,再将该副本存储到变量friend_foods中.打印每个列表后,我们发现它们包含的食品相同：
为核实我们确实有两个列表,下面在每个列表中都添加一种食品,并核实每个列表都记录了
相应人员喜欢的食品：
python
my_foods = ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']
friend_foods = my_foods[:]
my_foods.append('cannoli')
friend_foods.append('ice cream')
print("My favorite foods are:")
print(my_foods)
print("\nMy friend's favorite foods are:")
print(friend_foods)与前一个示例一样,我们首先将my_foods的元素复制到新列表friend_foods中.接下来,在每个列表中都添加一种食品：在列表my_foods中添加'cannoli',而在friend_foods中添加'ice cream'.最后,打印这两个列表,核实这两种食品包含在正确的列表中.
输出表明,'cannoli'包含在你喜欢的食品列表中,而'ice cream'没有.输出表明,'ice cream'包含在你朋友喜欢的食品列表中,而'cannoli'没有.倘若我们只是简单地将my_foods赋给friend_foods,就不能得到两个列表.例如,下例演示了在不使用切片的情况下复制列表的情况：
python
my_foods = ['pizza', 'falafel', 'carrot cake']
#这行不通
friend_foods = my_foods
my_foods.append('cannoli')
friend_foods.append('ice cream')
print("My favorite foods are:")
print(my_foods)
print("\nMy friend's favorite foods are:")
print(friend_foods)这里将my_foods赋给friend_foods,而不是将my_foods的副本存储到friend_foods.这种语法实际上是让Python将新变量friend_foods关联到包含在my_foods中的列表,因此这两个变量都指向同一个列表.鉴于此,当我们将'cannoli'添加到my_foods中时,它也将出现在friend_foods中;同样,虽然'ice cream'好像只被加入到了friend_foods中,但它也将出现在这两个列表中.输出表明,两个列表是相同的,这并非我们想要的结果：
5.元组
列表非常适合用于存储在程序运行期间可能变化的数据集.列表是可以修改的,这对处理网站的用户列表或游戏中的角色列表至关重要.然而,有时候你需要创建一系列不可修改的元素,元组可以满足这种需求.Python将不能修改的值称为不可变的,而不可变的列表被称为元组.
5.1定义元组
元组看起来犹如列表,但使用圆括号而不是方括号来标识.定义元组后,就可以使用索引来访问其元素,就像访问列表元素一样.
例如,如果有一个大小不应改变的矩形,可将其长度和宽度存储在一个元组中,从而确保它们是不能修改的：
python
dimensions = (200, 50)
print(dimensions[0])
print(dimensions[1])我们首先定义了元组dimensions,为此我们使用了圆括号而不是方括号.接下来,我们分别打印该元组的各个元素,使用的语法与访问列表元素时使用的语法相同：
下面来尝试修改元组dimensions中的一个元素,看看结果如何：
python
dimensions = (200, 50)
dimensions[0] = 250
print(dimensions[0])
print(dimensions[1])代码试图修改第一个元素的值,导致Python返回类型错误消息.由于试图修改元组的操作是被禁止的,因此Python指出不能给元组的元素赋值：
代码试图修改矩形的尺寸时,Python报告错误,这很好,因为这正是我们希望的.
5.2遍历元组中的所有值
像列表一样,也可以使用for循环来遍历元组中的所有值：
python
dimensions = (200, 50)
for dimension in dimensions:
print(dimension)就像遍历列表时一样,Python返回元组中所有的元素，：
5.3修改元组变量
虽然不能修改元组的元素,但可以给存储元组的变量赋值.因此,如果要修改前述矩形的尺寸,可重新定义整个元组：
python
dimensions = (200, 50)
print("Original dimensions:")
for dimension in dimensions:
print(dimension)
dimensions = (400, 100)
print("\nModified dimensions:")
for dimension in dimensions:
print(dimension)我们首先定义了一个元组,并将其存储的尺寸打印了出来;接下来,将一个新元组存储到变量dimensions中;然后,打印新的尺寸.这次,Python不会报告任何错误,因为给元组变量赋值是合法的：
相比于列表,元组是更简单的数据结构.如果需要存储的一组值在程序的整个生命周期内都不变,可使用元组.
6.设置代码格式
随着你编写的程序越来越长,有必要了解一些代码格式设置约定.请花时间让你的代码尽可能易于阅读;让代码易于阅读有助于你掌握程序是做什么的,也可以帮助他人理解你编写的代码.为确保所有人编写的代码的结构都大致一致,Python程序员都遵循一些格式设置约定.学会编写整洁的Python后,就能明白他人编写的Python代码的整体结构------只要他们和你遵循相同的指南.要成为专业程序员,应从现在开始就遵循这些指南,以养成良好的习惯.
6.1格式设置指南
若要提出Python语言修改建议,需要编写Python改进提案(Python Enhancement Proposal,
PEP).PEP 8是最古老的PEP之一,它向Python程序员提供了代码格式设置指南.PEP 8的篇幅很长,但大都与复杂的编码结构相关.Python格式设置指南的编写者深知,代码被阅读的次数比编写的次数多.代码编写出来后,调试时你需要阅读它;给程序添加新功能时,需要花很长的时间阅读代码;与其他程序员分享代码时,这些程序员也将阅读它们.如果一定要在让代码易于编写和易于阅读之间做出选择,Python程序员几乎总是会选择后者.下面的指南可帮助你从一开始就编写出清晰的代码.
6.2缩进
PEP 8建议每级缩进都使用四个空格,这既可提高可读性,又留下了足够的多级缩进空间.在字处理文档中,大家常常使用制表符而不是空格来缩进.对于字处理文档来说,这样做的效果很好,但混合使用制表符和空格会让Python解释器感到迷惑.每款文本编辑器都提供了一种设置,可将输入的制表符转换为指定数量的空格.你在编写代码时应该使用制表符键,但一定要对编辑器进行设置,使其在文档中插入空格而不是制表符.在程序中混合使用制表符和空格可能导致极难解决的问题.如果你混合使用了制表符和空格,可将文件中所有的制表符转换为空格,大多数编辑器都提供了这样的功能.
6.3行长
很多Python程序员都建议每行不超过80字符.最初制定这样的指南时,在大多数计算机中,终端窗口每行只能容纳79字符;当前,计算机屏幕每行可容纳的字符数多得多,为何还要使用79字符的标准行长呢?这里有别的原因.专业程序员通常会在同一个屏幕上打开多个文件,使用标准行长可以让他们在屏幕上并排打开两三个文件时能同时看到各个文件的完整行.PEP 8还建议
注释的行长都不超过72字符,因为有些工具为大型项目自动生成文档时,会在每行注释开头添加
格式化字符.PEP 8中有关行长的指南并非不可逾越的红线,有些小组将最大行长设置为99字符.在学习期间,你不用过多地考虑代码的行长,但别忘了,协作编写程序时,大家几乎都遵守PEP 8指南.在大多数编辑器中,都可设置一个视觉标志------通常是一条竖线,让你知道不能越过的界线在什么地方.
6.4空行
要将程序的不同部分分开,可使用空行.你应该使用空行来组织程序文件,但也不能滥用;只要按示例展示的那样做,就能掌握其中的平衡.例如,如果你有5行创建列表的代码,还有3行处理该列表的代码,那么用一个空行将这两部分隔开是合适的.然而,你不应使用三四个空行将它们隔开.
空行不会影响代码的运行,但会影响代码的可读性.Python解释器根据水平缩进情况来解读代码,但不关心垂直间距.
6.5其他格式设置指南
PEP 8还有很多其他的格式设置建议,但这些指南针对的程序大都比目前为止本书提到的程
序复杂.等介绍更复杂的Python结构时,我再来分享相关的PEP 8指南.
7.综合案例:分析一周温度数据
下面把遍历、enumerate()、切片、统计、列表推导式和元组摘要放进同一个小程序.数据表示周一到周日的日均温度：
python
days = ["周一", "周二", "周三", "周四", "周五", "周六", "周日"]
temperatures = [21.5, 23.0, 24.5, 22.0, 25.5, 26.0, 24.0]
if len(days) != len(temperatures):
raise ValueError("日期与温度数据的长度必须一致")
print("每日温度：")
for number, (day, temperature) in enumerate(
zip(days, temperatures),
start=1,
):
print(f"{number}. {day}: {temperature:.1f}℃")
workday_temperatures = temperatures[:5]
weekend_temperatures = temperatures[5:]
average = sum(temperatures) / len(temperatures)
summary = (
min(temperatures),
max(temperatures),
round(average, 1),
)
hot_days = [
day
for day, temperature in zip(days, temperatures)
if temperature >= 25.0
]
fahrenheit = [
round(temperature * 9 / 5 + 32, 1)
for temperature in temperatures
]
lowest, highest, mean = summary
print(f"工作日数据：{workday_temperatures}")
print(f"周末数据：{weekend_temperatures}")
print(f"最低/最高/平均：{lowest:.1f}/{highest:.1f}/{mean:.1f}℃")
print(f"高温日：{hot_days}")
print(f"华氏温度：{fahrenheit}")核心结果为：
text
工作日数据：[21.5, 23.0, 24.5, 22.0, 25.5]
周末数据：[26.0, 24.0]
最低/最高/平均：21.5/26.0/23.8℃
高温日：['周五', '周六']
华氏温度：[70.7, 73.4, 76.1, 71.6, 77.9, 78.8, 75.2]这个案例体现了几个重要设计点：
days与temperatures是平行序列,先检查长度可以避免静默丢失数据;zip()把对应位置组合起来,enumerate()再添加显示序号;temperatures[:5]和temperatures[5:]在同一停止边界处分割,既不重叠也不遗漏;summary用元组表达结构固定的三项统计值;hot_days是筛选，fahrenheit是变换,二者都适合列表推导式;- 数据为空时
min()、max()和平均值都会有问题,生产代码应根据输入契约提前处理.
如果数据来自外部文件,还应验证每个温度是否为有限数值,并记录无法解析的行.短列表可以假设干净,实际数据管道不应把这个假设隐藏起来.
8.分层练习
基础练习
- 创建一个包含五种食物的列表,用
for循环分别打印"我喜欢......";循环结束后只打印一次总结. - 使用
range()生成 1---20、1---100 中的奇数,以及 3---30 中 3 的倍数. - 生成 1---10 的立方数列表,分别使用普通循环和列表推导式完成.
- 对一个数字列表输出最小值、最大值与总和,并解释空列表时各函数的行为.
python
# 1. 创建一个包含五种食物的列表，用 for 循环分别打印"我喜欢......"
foods = ["火锅", "饺子", "米饭", "面条", "烧烤"]
for food in foods:
print(f"我喜欢{food}")
# 循环结束后只打印一次总结
print("这些食物我都很喜欢！")
print("-" * 40)
python
# 2. 使用 range() 生成指定数字
# 1---20
numbers_1_20 = list(range(1, 21))
print("1---20：", numbers_1_20)
# 1---100 中的奇数
odd_numbers = list(range(1, 101, 2))
print("1---100中的奇数：", odd_numbers)
# 3---30 中 3 的倍数
multiples_of_3 = list(range(3, 31, 3))
print("3---30中3的倍数：", multiples_of_3)
print("-" * 40)
python
# 3. 生成 1---10 的立方数列表
# 方法一：普通 for 循环
cubes = []
for value in range(1, 11):
cube = value ** 3
cubes.append(cube)
print("普通循环生成的立方数：", cubes)
# 方法二：列表推导式
cubes2 = [value ** 3 for value in range(1, 11)]
print("列表推导式生成的立方数：", cubes2)
print("-" * 40)
python
# 4. 输出数字列表的最小值、最大值和总和
numbers = [12, 5, 38, 7, 21, 16]
print("最小值：", min(numbers))
print("最大值：", max(numbers))
print("总和：", sum(numbers))
# 空列表的情况
empty_list = []
print("空列表的总和：", sum(empty_list))
# min(empty_list) 和 max(empty_list) 会报错
# print(min(empty_list))
# print(max(empty_list))
进阶练习
- 对
cities = ["北京", "上海", "广州", "深圳", "杭州"]分别取得前三项、中间三项和最后三项. - 使用
enumerate(start=1)输出带编号的城市清单. - 创建嵌套列表,分别用赋值和
.copy()生成两个变量;修改外层与内层,记录两种修改如何传播. - 创建一个 RGB 元组,完成解包;再尝试修改其中一个位置,观察异常.
python
# ==============================
# 1. 列表切片
# ==============================
cities = ["北京", "上海", "广州", "深圳", "杭州"]
# 前三项
print("前三项：", cities[:3])
# 中间三项
print("中间三项：", cities[1:4])
# 最后三项
print("最后三项：", cities[-3:])
print("-" * 50)
# ==============================
# 2. enumerate() 编号
# ==============================
print("城市清单：")
for number, city in enumerate(cities, start=1):
print(f"{number}. {city}")
print("-" * 50)
# ==============================
# 3. 嵌套列表：赋值 与 .copy()
# ==============================
# ---------- 情况一：直接赋值 ----------
original1 = [
["北京", "上海"],
["广州", "深圳"]
]
assigned = original1
print("【直接赋值】")
print("修改前：")
print("original1 =", original1)
print("assigned =", assigned)
# 修改外层列表
assigned.append(["杭州"])
print("\n修改外层后：")
print("original1 =", original1)
print("assigned =", assigned)
# 修改内层列表
assigned[0][0] = "北京市"
print("\n修改内层后：")
print("original1 =", original1)
print("assigned =", assigned)
# 判断是否为同一个对象
print("\n是否是同一个列表：", original1 is assigned)
print("-" * 50)
# ---------- 情况二：使用 .copy() ----------
original2 = [
["北京", "上海"],
["广州", "深圳"]
]
copied = original2.copy()
print("【.copy() 浅拷贝】")
print("修改前：")
print("original2 =", original2)
print("copied =", copied)
# 修改外层列表
copied.append(["杭州"])
print("\n修改外层后：")
print("original2 =", original2)
print("copied =", copied)
# 修改内层列表
copied[0][0] = "北京市"
print("\n修改内层后：")
print("original2 =", original2)
print("copied =", copied)
# 判断是否为同一个外层列表
print("\n外层是否是同一个列表：", original2 is copied)
# 判断内部列表是否仍然相同
print("第一个内层列表是否相同：", original2[0] is copied[0])
print("-" * 50)
# ==============================
# 4. RGB 元组
# ==============================
rgb = (255, 128, 64)
# 元组解包
red, green, blue = rgb
print("RGB 元组：", rgb)
print("红色：", red)
print("绿色：", green)
print("蓝色：", blue)
# 尝试修改元组
try:
rgb[0] = 100
except TypeError as error:
print("\n修改元组失败：")
print(error)
综合挑战
给定一组订单金额：
python
orders = [88.0, 120.5, 49.9, 310.0, 75.5, 199.0, 25.0]完成以下任务：
- 输出带序号的每笔订单
- 用切片取得前三笔和最后三笔
- 计算最低、最高、总额和平均值
- 用列表推导式筛选金额不低于 100 的订单
- 把
(订单数, 总额, 平均值)保存为元组并解包输出 - 把程序改造成能够安全处理空列表的版本
- 写出至少三个断言,验证关键结果,而不是只用肉眼看输出.
python
from math import isclose
def analyze_orders(orders):
"""分析订单金额，并安全处理空列表。"""
# 1. 输出带序号的每笔订单
print("===== 订单明细 =====")
if orders:
for number, amount in enumerate(orders, start=1):
print(f"第{number}笔订单：{amount:.2f} 元")
else:
print("暂无订单")
print()
# 2. 切片获取前三笔和最后三笔
first_three = orders[:3]
last_three = orders[-3:]
print("前三笔订单：", first_three)
print("最后三笔订单：", last_three)
print()
# 3. 计算订单数、最低、最高、总额和平均值
order_count = len(orders)
total = sum(orders)
if orders:
minimum = min(orders)
maximum = max(orders)
average = total / order_count
else:
minimum = None
maximum = None
average = 0
print("===== 订单统计 =====")
print("订单数：", order_count)
print("最低金额：", minimum)
print("最高金额：", maximum)
print(f"总金额：{total:.2f} 元")
print(f"平均金额：{average:.2f} 元")
print()
# 4. 列表推导式筛选金额不低于 100 的订单
high_orders = [amount for amount in orders if amount >= 100]
print("金额不低于100元的订单：", high_orders)
print()
# 5. 将订单数、总额、平均值保存为元组
statistics = (order_count, total, average)
# 元组解包
count, total_amount, avg_amount = statistics
print("===== 元组统计结果 =====")
print("订单数：", count)
print(f"总额：{total_amount:.2f} 元")
print(f"平均值：{avg_amount:.2f} 元")
# 返回结果，方便后续测试
return {
"count": order_count,
"first_three": first_three,
"last_three": last_three,
"minimum": minimum,
"maximum": maximum,
"total": total,
"average": average,
"high_orders": high_orders,
"statistics": statistics,
}
# =====================================
# 正常订单
# =====================================
orders = [88.0, 120.5, 49.9, 310.0, 75.5, 199.0, 25.0]
result = analyze_orders(orders)
# =====================================
# 6. 使用断言验证关键结果
# =====================================
assert result["count"] == 7
assert result["first_three"] == [88.0, 120.5, 49.9]
assert result["last_three"] == [75.5, 199.0, 25.0]
assert result["minimum"] == 25.0
assert result["maximum"] == 310.0
assert isclose(result["total"], 867.9)
assert result["high_orders"] == [120.5, 310.0, 199.0]
assert isclose(result["average"], 867.9 / 7)
print("\n所有断言测试通过！")
# =====================================
# 7. 测试空列表
# =====================================
print("\n" + "=" * 50)
print("测试空订单列表：")
empty_orders = []
empty_result = analyze_orders(empty_orders)
assert empty_result["count"] == 0
assert empty_result["total"] == 0
assert empty_result["average"] == 0
assert empty_result["minimum"] is None
assert empty_result["maximum"] is None
print("\n空列表测试通过！")
9.总结
操作列表的核心不是记住若干孤立语法,而是建立一致的序列思维：for 让逻辑逐项执行,缩进定义执行边界;range() 与切片共享 [start, stop) 约定;列表推导式适合清晰的变换和筛选;赋值、浅复制与深复制对应不同的对象关系;元组通过固定元素位置表达稳定结构;PEP 8 则把这些逻辑组织成其他人能够快速验证的代码.
遇到结果不符合预期时,优先检查四件事：当前遍历的元素是什么、代码属于哪个缩进层级、停止边界是否被排除、多个变量是否指向同一个可变对象.能准确回答这四个问题,绝大多数初学阶段的列表错误都会变得容易定位.
🚀真正的勇者不是流泪的人,而是含泪奔跑的人!
敬请期待下一篇文章内容
每日心灵鸡汤: 失败不可怕,可怕的是你把它当成了结论!
面对失败,不同的人会走向完全不同的方向.有些人把失败理解为"证明自己不够好",于是开始逃避挑战,害怕暴露自己的不足;而有些人把失败看成一次反馈,他们关注的是"哪里出了问题,下一步如何调整".成长型思维认为,一个人如何看待自己的能力,会影响他面对困难时的选择.认为能力固定的人,更容易陷入自我怀疑,因为每次失败都像是在否定自己;而相信能力可以提升的人,会把努力看成成长过程的一部分,把困难当作提升自己的机会.很多时候,限制一个人的并不是一次失败,而是他如何解释这次失败.当你把失败看成终点,它会消耗你;当你把失败看成反馈,它就会成为你升级自己的工具.
