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Python元组常用操作小技巧
所以这篇文章,我们先来回顾和总结Python数据结构里常用操作。Python中常见的数据结构可以统称为容器(container)。序列(如列表和元组)、映射(如字典)以及集合(set)是三类主要的容器。而扁平序列如str、bytes、bytearray、memoryview 和 array.array等不在这篇文章的讨论范围内。
在此,我们先从元组开始说起。
元组区别于列表的显著特征之一就是它不能被修改,但其另外一个作用就是 用于没有字段名的记录 [1] 。因为后者经常被忽略,我们先来看看元组作为记录的作用。
使用括号就可以定义一个元组。元组中的每个元素都存放了记录中一个字段的数据,外加这个字段的位置。正是这个位置信息给数据赋予了意义。下面的例子中,元组就被当作记录加以利用:
输出为:
上述for循环中的操作提取了元组中的元素,也叫作拆包(unpacking)。平行赋值是对元组拆包很好的应用,示例如下:
还有一个经典而优雅的应用是交换变量的值:
用 * 运算符把一个可迭代对象拆开作为函数的参数,例如Python的内置函数pmod接收两个数字类型的参数,返回商和余数。以下范例将使用 * 将元组传入函数。
输出为:
有些函数有多个返回值,将其赋给一个变量时,变量类型即是元组:
输出为:
zip是Python的内置函数,能够接收两个或多个序列,并组成一个元组列表,在Python3中会返回一个迭代器,如下所示:
输出为:
元组当然也支持一些常规操作,如对于元组 a = (1, 'y', 5, 5, 'x') :
上述内容不仅涵盖了元组的基本操作,同时也结合了实际工作中常搭配使用的其他函数、运算符等。在回顾这些知识时主要参考了两本经典的Python编程书籍:《流畅的Python》和《像计算机科学家一样思考Python》,有兴趣的朋友可以深入阅读!
希望这篇文章对你有帮助,下回将总结Python列表的使用技巧。
[1]《流畅的Python》:
万字干货,Python语法大合集,一篇文章带你入门
这份资料非常纯粹,只有Python的基础语法,专门针对想要学习Python的小白。
Python中用#表示单行注释,#之后的同行的内容都会被注释掉。
使用三个连续的双引号表示多行注释,两个多行注释标识之间内容会被视作是注释。
Python当中的数字定义和其他语言一样:
我们分别使用+, -, *, /表示加减乘除四则运算符。
这里要注意的是,在Python2当中,10/3这个操作会得到3,而不是3.33333。因为除数和被除数都是整数,所以Python会自动执行整数的计算,帮我们把得到的商取整。如果是10.0 / 3,就会得到3.33333。目前Python2已经不再维护了,可以不用关心其中的细节。
但问题是Python是一个 弱类型 的语言,如果我们在一个函数当中得到两个变量,是无法直接判断它们的类型的。这就导致了同样的计算符可能会得到不同的结果,这非常蛋疼。以至于程序员在运算除法的时候,往往都需要手工加上类型转化符,将被除数转成浮点数。
在Python3当中拨乱反正,修正了这个问题,即使是两个整数相除,并且可以整除的情况下,得到的结果也一定是浮点数。
如果我们想要得到整数,我们可以这么操作:
两个除号表示 取整除 ,Python会为我们保留去除余数的结果。
除了取整除操作之外还有取余数操作,数学上称为取模,Python中用%表示。
Python中支持 乘方运算 ,我们可以不用调用额外的函数,而使用**符号来完成:
当运算比较复杂的时候,我们可以用括号来强制改变运算顺序。
Python中用首字母大写的True和False表示真和假。
用and表示与操作,or表示或操作,not表示非操作。而不是C++或者是Java当中的, || 和!。
在Python底层, True和False其实是1和0 ,所以如果我们执行以下操作,是不会报错的,但是在逻辑上毫无意义。
我们用==判断相等的操作,可以看出来True==1, False == 0.
我们要小心Python当中的bool()这个函数,它并不是转成bool类型的意思。如果我们执行这个函数,那么 只有0会被视作是False,其他所有数值都是True :
Python中用==判断相等,表示大于,=表示大于等于, 表示小于,=表示小于等于,!=表示不等。
我们可以用and和or拼装各个逻辑运算:
注意not,and,or之间的优先级,其中not and or。如果分不清楚的话,可以用括号强行改变运行顺序。
关于list的判断,我们常用的判断有两种,一种是刚才介绍的==,还有一种是is。我们有时候也会简单实用is来判断,那么这两者有什么区别呢?我们来看下面的例子:
Python是全引用的语言,其中的对象都使用引用来表示。is判断的就是 两个引用是否指向同一个对象 ,而==则是判断两个引用指向的具体内容是否相等。举个例子,如果我们把引用比喻成地址的话,is就是判断两个变量的是否指向同一个地址,比如说都是沿河东路XX号。而==则是判断这两个地址的收件人是否都叫张三。
显然,住在同一个地址的人一定都叫张三,但是住在不同地址的两个人也可以都叫张三,也可以叫不同的名字。所以如果a is b,那么a == b一定成立,反之则不然。
Python当中对字符串的限制比较松, 双引号和单引号都可以表示字符串 ,看个人喜好使用单引号或者是双引号。我个人比较喜欢单引号,因为写起来方便。
字符串也支持+操作,表示两个字符串相连。除此之外,我们把两个字符串写在一起,即使没有+,Python也会为我们拼接:
我们可以使用[]来查找字符串当中某个位置的字符,用 len 来计算字符串的长度。
我们可以在字符串前面 加上f表示格式操作 ,并且在格式操作当中也支持运算,比如可以嵌套上len函数等。不过要注意,只有Python3.6以上的版本支持f操作。
最后是None的判断,在Python当中None也是一个对象, 所有为None的变量都会指向这个对象 。根据我们前面所说的,既然所有的None都指向同一个地址,我们需要判断一个变量是否是None的时候,可以使用is来进行判断,当然用==也是可以的,不过我们通常使用is。
理解了None之后,我们再回到之前介绍过的bool()函数,它的用途其实就是判断值是否是空。所有类型的 默认空值会被返回False ,否则都是True。比如0,"",[], {}, ()等。
除了上面这些值以外的所有值传入都会得到True。
Python当中的标准输入输出是 input和print 。
print会输出一个字符串,如果传入的不是字符串会自动调用__str__方法转成字符串进行输出。 默认输出会自动换行 ,如果想要以不同的字符结尾代替换行,可以传入end参数:
使用input时,Python会在命令行接收一行字符串作为输入。可以在input当中传入字符串,会被当成提示输出:
Python支持 三元表达式 ,但是语法和C++不同,使用if else结构,写成:
上段代码等价于:
Python中用[]表示空的list,我们也可以直接在其中填充元素进行初始化:
使用append和pop可以在list的末尾插入或者删除元素:
list可以通过[]加上下标访问指定位置的元素,如果是负数,则表示 倒序访问 。-1表示最后一个元素,-2表示倒数第二个,以此类推。如果访问的元素超过数组长度,则会出发 IndexError 的错误。
list支持切片操作,所谓的切片则是从原list当中 拷贝 出指定的一段。我们用start: end的格式来获取切片,注意,这是一个 左闭右开区间 。如果留空表示全部获取,我们也可以额外再加入一个参数表示步长,比如[1:5:2]表示从1号位置开始,步长为2获取元素。得到的结果为[1, 3]。如果步长设置成-1则代表反向遍历。
如果我们要指定一段区间倒序,则前面的start和end也需要反过来,例如我想要获取[3: 6]区间的倒序,应该写成[6:3:-1]。
只写一个:,表示全部拷贝,如果用is判断拷贝前后的list会得到False。可以使用del删除指定位置的元素,或者可以使用remove方法。
insert方法可以 指定位置插入元素 ,index方法可以查询某个元素第一次出现的下标。
list可以进行加法运算,两个list相加表示list当中的元素合并。 等价于使用extend 方法:
我们想要判断元素是否在list中出现,可以使用 in关键字 ,通过使用len计算list的长度:
tuple和list非常接近,tuple通过()初始化。和list不同, tuple是不可变对象 。也就是说tuple一旦生成不可以改变。如果我们修改tuple,会引发TypeError异常。
由于小括号是有改变优先级的含义,所以我们定义单个元素的tuple, 末尾必须加上逗号 ,否则会被当成是单个元素:
tuple支持list当中绝大部分操作:
我们可以用多个变量来解压一个tuple:
解释一下这行代码:
我们在b的前面加上了星号, 表示这是一个list 。所以Python会在将其他变量对应上值的情况下,将剩下的元素都赋值给b。
补充一点,tuple本身虽然是不可变的,但是 tuple当中的可变元素是可以改变的 。比如我们有这样一个tuple:
我们虽然不能往a当中添加或者删除元素,但是a当中含有一个list,我们可以改变这个list类型的元素,这并不会触发tuple的异常:
dict也是Python当中经常使用的容器,它等价于C++当中的map,即 存储key和value的键值对 。我们用{}表示一个dict,用:分隔key和value。
对 。我们用{}表示一个dict,用:分隔key和value。
dict的key必须为不可变对象,所以 list、set和dict不可以作为另一个dict的key ,否则会抛出异常:
我们同样用[]查找dict当中的元素,我们传入key,获得value,等价于get方法。
我们可以call dict当中的keys和values方法,获取dict当中的所有key和value的集合,会得到一个list。在Python3.7以下版本当中,返回的结果的顺序可能和插入顺序不同,在Python3.7及以上版本中,Python会保证返回的顺序和插入顺序一致:
我们也可以用in判断一个key是否在dict当中,注意只能判断key。
如果使用[]查找不存在的key,会引发KeyError的异常。如果使用 get方法则不会引起异常,只会得到一个None :
setdefault方法可以 为不存在的key 插入一个value,如果key已经存在,则不会覆盖它:
我们可以使用update方法用另外一个dict来更新当前dict,比如a.update(b)。对于a和b交集的key会被b覆盖,a当中不存在的key会被插入进来:
我们一样可以使用del删除dict当中的元素,同样只能传入key。
Python3.5以上的版本支持使用**来解压一个dict:
set是用来存储 不重复元素 的容器,当中的元素都是不同的,相同的元素会被删除。我们可以通过set(),或者通过{}来进行初始化。注意当我们使用{}的时候,必须要传入数据,否则Python会将它和dict弄混。
set当中的元素也必须是不可变对象,因此list不能传入set。
可以调用add方法为set插入元素:
set还可以被认为是集合,所以它还支持一些集合交叉并补的操作。
set还支持 超集和子集的判断 ,我们可以用大于等于和小于等于号判断一个set是不是另一个的超集或子集:
和dict一样,我们可以使用in判断元素在不在set当中。用copy可以拷贝一个set。
Python当中的判断语句非常简单,并且Python不支持switch,所以即使是多个条件,我们也只能 罗列if-else 。
我们可以用in来循环迭代一个list当中的内容,这也是Python当中基本的循环方式。
如果我们要循环一个范围,可以使用range。range加上一个参数表示从0开始的序列,比如range(10),表示[0, 10)区间内的所有整数:
如果我们传入两个参数,则 代表迭代区间的首尾 。
如果我们传入第三个元素,表示每次 循环变量自增的步长 。
如果使用enumerate函数,可以 同时迭代一个list的下标和元素 :
while循环和C++类似,当条件为True时执行,为false时退出。并且判断条件不需要加上括号:
Python当中使用 try和except捕获异常 ,我们可以在except后面限制异常的类型。如果有多个类型可以写多个except,还可以使用else语句表示其他所有的类型。finally语句内的语法 无论是否会触发异常都必定执行 :
在Python当中我们经常会使用资源,最常见的就是open打开一个文件。我们 打开了文件句柄就一定要关闭 ,但是如果我们手动来编码,经常会忘记执行close操作。并且如果文件异常,还会触发异常。这个时候我们可以使用with语句来代替这部分处理,使用with会 自动在with块执行结束或者是触发异常时关闭打开的资源 。
以下是with的几种用法和功能:
凡是可以使用in语句来迭代的对象都叫做 可迭代对象 ,它和迭代器不是一个含义。这里只有可迭代对象的介绍,想要了解迭代器的具体内容,请移步传送门:
Python——五分钟带你弄懂迭代器与生成器,夯实代码能力
当我们调用dict当中的keys方法的时候,返回的结果就是一个可迭代对象。
我们 不能使用下标来访问 可迭代对象,但我们可以用iter将它转化成迭代器,使用next关键字来获取下一个元素。也可以将它转化成list类型,变成一个list。
使用def关键字来定义函数,我们在传参的时候如果指定函数内的参数名, 可以不按照函数定义的顺序 传参:
可以在参数名之前加上*表示任意长度的参数,参数会被转化成list:
也可以指定任意长度的关键字参数,在参数前加上**表示接受一个dict:
当然我们也可以两个都用上,这样可以接受任何参数:
传入参数的时候我们也可以使用*和**来解压list或者是dict:
Python中的参数 可以返回多个值 :
函数内部定义的变量即使和全局变量重名,也 不会覆盖全局变量的值 。想要在函数内部使用全局变量,需要加上 global 关键字,表示这是一个全局变量:
Python支持 函数式编程 ,我们可以在一个函数内部返回一个函数:
Python中可以使用lambda表示 匿名函数 ,使用:作为分隔,:前面表示匿名函数的参数,:后面的是函数的返回值:
我们还可以将函数作为参数使用map和filter,实现元素的批量处理和过滤。关于Python中map、reduce和filter的使用,具体可以查看之前的文章:
五分钟带你了解map、reduce和filter
我们还可以结合循环和判断语来给list或者是dict进行初始化:
使用 import语句引入一个Python模块 ,我们可以用.来访问模块中的函数或者是类。
我们也可以使用from import的语句,单独引入模块内的函数或者是类,而不再需要写出完整路径。使用from import *可以引入模块内所有内容(不推荐这么干)
可以使用as给模块内的方法或者类起别名:
我们可以使用dir查看我们用的模块的路径:
这么做的原因是如果我们当前的路径下也有一个叫做math的Python文件,那么 会覆盖系统自带的math的模块 。这是尤其需要注意的,不小心会导致很多奇怪的bug。
我们来看一个完整的类,相关的介绍都在注释当中
以上内容的详细介绍之前也有过相关文章,可以查看:
Python—— slots ,property和对象命名规范
下面我们来看看Python当中类的使用:
这里解释一下,实例和对象可以理解成一个概念,实例的英文是instance,对象的英文是object。都是指类经过实例化之后得到的对象。
继承可以让子类 继承父类的变量以及方法 ,并且我们还可以在子类当中指定一些属于自己的特性,并且还可以重写父类的一些方法。一般我们会将不同的类放在不同的文件当中,使用import引入,一样可以实现继承。
我们创建一个蝙蝠类:
我们再创建一个蝙蝠侠的类,同时继承Superhero和Bat:
执行这个类:
我们可以通过yield关键字创建一个生成器,每次我们调用的时候执行到yield关键字处则停止。下次再次调用则还是从yield处开始往下执行:
除了yield之外,我们还可以使用()小括号来生成一个生成器:
关于生成器和迭代器更多的内容,可以查看下面这篇文章:
五分钟带你弄懂迭代器与生成器,夯实代码能力
我们引入functools当中的wraps之后,可以创建一个装饰器。装饰器可以在不修改函数内部代码的前提下,在外面包装一层其他的逻辑:
装饰器之前也有专门的文章详细介绍,可以移步下面的传送门:
一文搞定Python装饰器,看完面试不再慌
不知道有多少小伙伴可以看到结束,原作者的确非常厉害,把Python的基本操作基本上都囊括在里面了。如果都能读懂并且理解的话,那么Python这门语言就算是入门了。
如果你之前就有其他语言的语言基础,我想本文读完应该不用30分钟。当然在30分钟内学会一门语言是不可能的,也不是我所提倡的。但至少通过本文我们可以做到熟悉Python的语法,知道大概有哪些操作,剩下的就要我们亲自去写代码的时候去体会和运用了。
根据我的经验,在学习一门新语言的前期,不停地查阅资料是免不了的。希望本文可以作为你在使用Python时候的查阅文档。
最后,我这里有各种免费的编程类资料,有需要的及时私聊我,回复"学习",分享给大家,正在发放中............
可以让你快速用Python进行数据分析的10个小技巧
一些小提示和小技巧可能是非常有用的,特别是在编程领域。有时候使用一点点黑客技术,既可以节省时间,还可能挽救“生命”。
一个小小的快捷方式或附加组件有时真是天赐之物,并且可以成为真正的生产力助推器。所以,这里有一些小提示和小技巧,有些可能是新的,但我相信在下一个数据分析项目中会让你非常方便。
Pandas中数据框数据的Profiling过程
Profiling(分析器)是一个帮助我们理解数据的过程,而Pandas Profiling是一个Python包,它可以简单快速地对Pandas 的数据框数据进行 探索 性数据分析。
Pandas中df.describe()和df.info()函数可以实现EDA过程第一步。但是,它们只提供了对数据非常基本的概述,对于大型数据集没有太大帮助。 而Pandas中的Profiling功能简单通过一行代码就能显示大量信息,且在交互式HTML报告中也是如此。
对于给定的数据集,Pandas中的profiling包计算了以下统计信息:
由Pandas Profiling包计算出的统计信息包括直方图、众数、相关系数、分位数、描述统计量、其他信息——类型、单一变量值、缺失值等。
安装
用pip安装或者用conda安装
pip install pandas-profiling
conda install -c anaconda pandas-profiling
用法
下面代码是用很久以前的泰坦尼克数据集来演示多功能Python分析器的结果。
#importing the necessary packages
import pandas as pd
import pandas_profiling
df = pd.read_csv('titanic/train.csv')
pandas_profiling.ProfileReport(df)
一行代码就能实现在Jupyter Notebook中显示完整的数据分析报告,该报告非常详细,且包含了必要的图表信息。
还可以使用以下代码将报告导出到交互式HTML文件中。
profile = pandas_profiling.ProfileReport(df)
profile.to_file(outputfile="Titanic data profiling.html")
Pandas实现交互式作图
Pandas有一个内置的.plot()函数作为DataFrame类的一部分。但是,使用此功能呈现的可视化不是交互式的,这使得它没那么吸引人。同样,使用pandas.DataFrame.plot()函数绘制图表也不能实现交互。 如果我们需要在不对代码进行重大修改的情况下用Pandas绘制交互式图表怎么办呢?这个时候就可以用Cufflinks库来实现。
Cufflinks库可以将有强大功能的plotly和拥有灵活性的pandas结合在一起,非常便于绘图。下面就来看在pandas中如何安装和使用Cufflinks库。
安装
pip install plotly
# Plotly is a pre-requisite before installing cufflinks
pip install cufflinks
用法
#importing Pandas
import pandas as pd
#importing plotly and cufflinks in offline mode
import cufflinks as cf
import plotly.offline
cf.go_offline()
cf.set_config_file(offline=False, world_readable=True)
是时候展示泰坦尼克号数据集的魔力了。
df.iplot()
df.iplot() vs df.plot()
右侧的可视化显示了静态图表,而左侧图表是交互式的,更详细,并且所有这些在语法上都没有任何重大更改。
Magic命令
Magic命令是Jupyter notebook中的一组便捷功能,旨在解决标准数据分析中的一些常见问题。使用命令%lsmagic可以看到所有的可用命令。
所有可用的Magic命令列表
Magic命令有两种:行magic命令(line magics),以单个%字符为前缀,在单行输入操作;单元magic命令(cell magics),以双%%字符为前缀,可以在多行输入操作。如果设置为1,则不用键入%即可调用Magic函数。
接下来看一些在常见数据分析任务中可能用到的命令:
% pastebin
%pastebin将代码上传到Pastebin并返回url。Pastebin是一个在线内容托管服务,可以存储纯文本,如源代码片段,然后通过url可以与其他人共享。事实上,Github gist也类似于pastebin,只是有版本控制。
在file.py文件中写一个包含以下内容的python脚本,并试着运行看看结果。
#file.py
def foo(x):
return x
在Jupyter Notebook中使用%pastebin生成一个pastebin url。
%matplotlib notebook
函数用于在Jupyter notebook中呈现静态matplotlib图。用notebook替换inline,可以轻松获得可缩放和可调整大小的绘图。但记得这个函数要在导入matplotlib库之前调用。
%run
用%run函数在notebook中运行一个python脚本试试。
%run file.py
%%writefile
%% writefile是将单元格内容写入文件中。以下代码将脚本写入名为foo.py的文件并保存在当前目录中。
%%latex
%%latex函数将单元格内容以LaTeX形式呈现。此函数对于在单元格中编写数学公式和方程很有用。
查找并解决错误
交互式调试器也是一个神奇的功能,我把它单独定义了一类。如果在运行代码单元时出现异常,请在新行中键入%debug并运行它。 这将打开一个交互式调试环境,它能直接定位到发生异常的位置。还可以检查程序中分配的变量值,并在此处执行操作。退出调试器单击q即可。
Printing也有小技巧
如果您想生成美观的数据结构,pprint是首选。它在打印字典数据或JSON数据时特别有用。接下来看一个使用print和pprint来显示输出的示例。
让你的笔记脱颖而出
我们可以在您的Jupyter notebook中使用警示框/注释框来突出显示重要内容或其他需要突出的内容。注释的颜色取决于指定的警报类型。只需在需要突出显示的单元格中添加以下任一代码或所有代码即可。
蓝色警示框:信息提示
p class="alert alert-block alert-info"
bTip:/b Use blue boxes (alert-info) for tips and notes.
If it’s a note, you don’t have to include the word “Note”.
/p
黄色警示框:警告
p class="alert alert-block alert-warning"
bExample:/b Yellow Boxes are generally used to include additional examples or mathematical formulas.
/p
绿色警示框:成功
p class="alert alert-block alert-success"
Use green box only when necessary like to display links to related content.
/p
红色警示框:高危
p class="alert alert-block alert-danger"
It is good to avoid red boxes but can be used to alert users to not delete some important part of code etc.
/p
打印单元格所有代码的输出结果
假如有一个Jupyter Notebook的单元格,其中包含以下代码行:
In [1]: 10+5
11+6
Out [1]: 17
单元格的正常属性是只打印最后一个输出,而对于其他输出,我们需要添加print()函数。然而通过在notebook顶部添加以下代码段可以一次打印所有输出。
添加代码后所有的输出结果就会一个接一个地打印出来。
In [1]: 10+5
11+6
12+7
Out [1]: 15
Out [1]: 17
Out [1]: 19
恢复原始设置:
InteractiveShell.ast_node_interactivity = "last_expr"
使用'i'选项运行python脚本
从命令行运行python脚本的典型方法是:python hello.py。但是,如果在运行相同的脚本时添加-i,例如python -i hello.py,就能提供更多优势。接下来看看结果如何。
首先,即使程序结束,python也不会退出解释器。因此,我们可以检查变量的值和程序中定义的函数的正确性。
其次,我们可以轻松地调用python调试器,因为我们仍然在解释器中:
import pdb
pdb.pm()
这能定位异常发生的位置,然后我们可以处理异常代码。
自动评论代码
Ctrl / Cmd + /自动注释单元格中的选定行,再次命中组合将取消注释相同的代码行。
删除容易恢复难
你有没有意外删除过Jupyter notebook中的单元格?如果答案是肯定的,那么可以掌握这个撤消删除操作的快捷方式。
如果您删除了单元格的内容,可以通过按CTRL / CMD + Z轻松恢复它。
如果需要恢复整个已删除的单元格,请按ESC + Z或EDIT撤消删除单元格。
结论
在本文中,我列出了使用Python和Jupyter notebook时收集的一些小提示。我相信它们会对你有用,能让你有所收获,从而实现轻松编码!
Python编程常用技巧
链接:
提取码:dfsm
Python 编程高手之路。本课程分五个阶段,详细的为您打造高手之路,本课程适合有一定python基础的同学。
用Python可以做什么?可以做日常任务,比如自动备份你的MP3;可以做网站,很多著名的网站就是Python写的。总之就是能干很多很多事。
课程目录:
第一阶段
第一章:用户交互
第二章:流程控制
第三章:数据类型
第四章:字符编码
第五章:文件处理
第二阶段
第六章:函数概述
第七章:闭包函数
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