【Learning Python】【第四章】Python代码结构(一）

这一章的主旨在于介绍python的代码结构

缩进

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在很多的编程语言中，一般{}用于控制代码块，比如以下的一段C代码

if(var <= 10)
{
    printf(".....");
    scanf(".....");
}

{}内部的代码被成为一个代码块(code block)，当if的条件成立时，执行代码块内的内容

为了阅读的方便，程序员在写一个代码块的时候一般都会按下tab，形成缩进。

在python中，它认为反正你都要缩进了，不如不要打{}了，直接用缩进来表示代码块就好了

因此在python的if, while, for, def等语句的后面，都必须使用缩进来表示代码块

if x <= 10:
    print(x)
x += 10;

上面的例子表示了缩进的作用

printf(x)是里属于if语句的代码快，只有if成立的时候才会被执行

而没有缩进的x += 10是全局代码块内的内容，是if外的代码，如果想要在if条件下才增加x的值，则写作如下：

if x <= 10:
    print(x)
    x += 10;

这样只有在if成立的条件下，x才会被增加10

python建议使用4个空格来表示一个缩进，而不是tab，特别更不是tab和空格的混用

条件判断：if elif else

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这没什么可说的，注意与很多编程语言不一样的事，记得要写一个:

x = 10
if(x <= 0):
    ...
elif x > 10:
    ...
else
    ...

多个and语句进行简写

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考虑你要写这么一个语句:

判断x <= 10，并且x >= y 并且y != 0，在一般的语言中你大概要这么写：

if(x <= 10 && x >= y && y !=0)
{
     ....
}

在python中，你可以直接这么写

0 != y <= x <=10

这个语句的意思是，判断0 != y 再判断 y <= x 再判断 x <= 10，多个用and条件进行关联的判断可以直接进行简写

形式化描述一点，就是(expr1) 判断 (expr2) 判断 (expr3) 判断 (expr4)...的时候，等价于

(expr1) 判断 (expr2) and (expr2) 判断 (expr3) and (expr3) 判断 (expr4)....

了解以上的判断规则，你就能发现以下一个判断x在1到5之间，而且x不能是4的代码为什么会输出True

x = 4
1 <= x <= 5 != 4

答案是：以上代码的执行是：1 <= x and x<= 5 and 5 !=4，因此是True没错

最后注意：判断一个玩意是不是None，用is，而不是 ==

判断循环：while

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这也没什么好说的，需要注意的也是后面需要一个：，继续循环用continue，退出用break

和一般编程语言不一样的是，while能写else

i = 0
x = list[i]
while x in list and i < len(list):
     find some thing.
     if find:
         break;
     i += 1
     x = list[i]
else:
    print("not found")

循环被break掉了，则不会进入else，否则，如果你写了else，则进入else

这种特别适合你在一个列表找什么东西，找到了break，没找到自然循环结束，进入没找到的处理

迭代循环：for

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和while不同，迭代循环的语法是：

for 变量 in 迭代目标:
    迭代代码
else(可选):

for也能else，当for没有被break打断的时候，可以进入else的语句块

for对列表和元组和集合迭代都很简单，就是for item in target的模式

当对字典进行迭代的时候，则需要注意，如果你写成：

for x in dict:

那么你迭代的是字典的key

如果你只需要迭代value，则：

for v in dict.values():

如果你key/value都需要迭代，则：

for k, v in dict.items():

 推导式：

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推导式是python中很牛逼的一个玩意，它的主要作用在于缩短你的代码，更简洁的构建你的数据

思考这么一个例子：你需要构建一个列表，里面是1-1万的平方。在这种情况下，你可能需要这么写：

i = 1
l = []
while i <= 10000:
    l.append(i ** 2)
    i+=1

但是用上推导式，你只需要这么写：

l = [i ** 2 for i in range(1, 100001)]

推导式可以快速的组建列表、字段和集合，但不能用来形成元组

推导式的每一个for后面都能写if来附加格外条件，大致的格式是：

变量1 for 变量1 in 迭代1 if 条件1 if 条件2... 变量2 for 变量2 in 迭代2...

如果你觉得上面的式子晦涩难懂，那么我们来举这样一个例子：

创建一个列表，里面的所有元素是1-10的平方，但不能是3的倍数，而且不能是偶数，并且不在一个给定的集合内

s = {.....} #给定集合
l = [x ** 2 for x in range(1, 11) if x ** 2 % 3 !=0 if x ** 2 % 2 !=0 if x ** 2 not in s]

再来一个多循环多if的例子： 构建一个列表，里面的元素是一个元组(x, y)，x满足以上条件，y满足从（1 - 100） 进行开方，且开方结果是整数，且不能是偶数的组合

s = {.....} #给定集合
l = [(x ** 2, y ** 0.5) for x in range(1, 11) if x ** 2 % 3 !=0 if x ** 2 % 2 !=0 if x ** 2 not in s for y in range(1, 101) if y ** 0.5 == int(y ** 0.5, 10) if y ** 0.5 % 2 != 0]

推导式内的变量名：

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先来看这么一段让你崩溃的代码：

x = 3
{x:[(x, y) for y in range(x, 10) for x in range(1, 5)] for x in range(x + 1, 10) if x / ( x + 1) != 2}

　　

试问，每一个x都是哪个x？

我们不妨将一个推导式抽象成两个部分： 待推导的表达式 + 推导表达式 + 判断条件

按照一般逻辑：

1. 要推导，则必须首先迭代推导表达式，在迭代的之前，首先要对被迭代的范围进行确定，因此in 后面的 x，必然是已经有值的才可以, 因此 in range(x + 1, 10)的时候有值的数据只有x = 3，因此这里相当于 in range(4, 10)

2. 迭代开始后，则待推导的变量就有了值，因此判断条件内的x是待推导变量，而不是外部的x = 3的

3. 同理应用到子推导，在推断前，需要对x, y的推导范围进行确定，这时y迭代条件的x明显需要取值，而最近的能取的值，就是外层迭代每次迭代完的x的值，因此这时每次子推导完成一次整体迭代后，下一次子推导的range x 的值都会变

推导式和元组 ：

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我不太理解为什么python不能从推导式生成元组

如果你执行以下的代码：

x = (y for y in range(1, 100))

你得到的不是一个元组，而是一个被称作生成器(generator)的玩意

生成器是python里面的一个类，它是可迭代的，当迭代完一次后，被迭代过的元素将被移出生成器

g = (x for x in range(1, 10))
for i in g:
     if i == 5:
        break
print(set(g))

输出的结果是{6, 7, 8, 9}， 而前面迭代的1,2，3，4，5已经被移出了生成器

因此对于生成器，你不妨这么理解，它就是一个列表，当迭代时，普通列表走下标，这个列表走pop，因此元素弹出后消失