Python中多個變量的靈活處理

我們都知道Python是一個非常靈活的語言,以至於如果它不是你的第一門語言,你會發現它總能給你各種各樣的驚喜,讓你忍不住驚歎:woc,還有這種操作。尤其我在系統地學習Python之前是Java後端出身,所以每一階段幾乎都會讓我覺得打開了新世界的大門。今天就和大家介紹一個最基礎,非常好用,但是很多人不知道的操作。


解壓變量


我們都知道,Python允許進行多個變量的賦值操作,比如著名的交換兩個元素,如果是在C++或者Java語言當中,如果不通過函數實現,必須要引入第三個變量,比如:


Python中多個變量的靈活處理


我們要交換a和b必須要引入c,這是因為當我們賦值b給a的時候,a原本的值會丟失,所以我們必須要先”緩存“下來。但是由於Python支持多變量賦值的操作,所以大可不必引入其他變量就可以完成,所以交換兩個元素在Python當中只有一行就可以搞定:


Python中多個變量的靈活處理


Python的解釋器會直接計算後邊的值然後覆蓋左邊,賦值是同時進行的,所以不需要引入其他變量,而且看起來也非常geek。


除此之外,Python還支持tuple和list的解壓。


舉個例子,假設我們有一個二元數組:[1, 2],我們希望用兩個變量分別獲取它的第0位和第一位,我們當然可以寫成這樣:


Python中多個變量的靈活處理


其實並不用這麼麻煩,因為當Python檢測到等號左邊是多個變量,右邊是list或者是tuple之後,會自動執行list和tuple的解壓,將它依次賦值給對應的元素,所以上面的代碼可以簡化成:


Python中多個變量的靈活處理


那如果l是一個二維數組,我們希望遍歷它呢?同樣可以在循環當中使用:


Python中多個變量的靈活處理


即使是在變量的組合當中也可以生效:


Python中多個變量的靈活處理


當我們執行這段代碼,屏幕上會輸出什麼呢?是會報錯嗎?還是會解壓(4, 5)這個tuple然後將4賦值給c呢?


都不對,輸出的結果是(4, 5),也就是說Python發現變量數量對不上之後,會自動將tuple當做一個整體進行賦值。不但如此,即使是下面這種情況,Python也能自動識別:


Python中多個變量的靈活處理


在上面的賦值當中,既有tuple又有普通元素,並且我們的變量也組合成了tuple,這時Python同樣會識別出(4, 5)應該賦值給(c, d)這個整體,也就是說4和5分別賦值給c和d。


缺省元素


在有的時候,我們在獲取元素的時候,源數據當中有我們不需要的字段。雖然Python自動解壓非常方便,但是我們還是要為我們不需要的數據設置變量。在一些情況下這會導致內存的浪費,並且這也不符合我們編程的規範,即所有變量都應該派上用場。為了解決這個問題,Python提供缺省元素的方法。我們可以使用_來代表一個缺省值,_對應的數據不會被存儲下來,只是為了方便我們”湊齊“元素。


舉個例子,還用上面的例子舉例,假設源數據的格式是這樣:1, 3, (4, 5), 7,但是我們只需要中間的元組,我們就可以這樣去接收:


Python中多個變量的靈活處理


再比如,當我們遍歷dict的時候,有可能我們並不關注dict的key,只希望獲得它的value,這個時候也可以使用缺省符號:


Python中多個變量的靈活處理


壓縮變量


既然變量可以解壓,那麼自然也可以壓縮。想象一個場景,比如有一批衡量工廠零件的數據,這個數據當中除了零件的尺寸之外還包含了零件的名稱,生產日期和工廠名稱等等其他的屬性。假設我們當下希望解析這份數據,並且將零件的尺寸用數組存儲,這個時候應該怎麼辦呢?


比如,零件的數據的規格長這樣:


wheel, factory1, 3, 4, 5, 6, 2020-02-02


Python同樣針對這個問題提供瞭解決方法,就是變量壓縮符*,針對上面那個問題,我們可以寫成:


Python中多個變量的靈活處理


最後我們打印出來的inch是[3, 4, 5, 6],也就是說通過使用*,我們成功地將中間表示零件尺寸的數據賦值進了一個數組當中。這個操作非常重要,因為有可能不同零件尺寸的數量是不同的,如果我們自己寫解析的話就很難處理這個問題。而使用Python當中的 *操作符,我們可以很好地解決這個問題。


聯合使用


到這裡,我們介紹了缺省符號的用法,介紹了壓縮符號的用法,問題來了,我們能不能將這兩個符號組合使用,獲取數據當中任意個缺省值呢?


當然是可以的,還是剛才的問題,假設我們現在不關心零件的尺寸,想要過濾掉它們,我們只要對上面的代碼稍作改動即可:


Python中多個變量的靈活處理


如此我們就過濾掉了中間若干個尺寸信息,僅僅保留了頭尾其他的信息。


其他用途


到這裡還沒結束,不知道大家在看到 * 這個操作符號的時候有沒有什麼聯想,如果稍稍瞭解過Python的話,應該會想起Python當中,如果我們想讓一個函數接收任何參數的話,我們可以寫成:


Python中多個變量的靈活處理


其中args其實代表一個數組,kw代表一個dict,這些我們都是知道的。但是前面的 * 和 ** 呢,又代表什麼呢?


*代表解壓數組,**自然就代表解壓dict。我們來看個例子:


Python中多個變量的靈活處理


請問print(a)和print(*a)有什麼區別?如果你試一下就會發現,直接打印a,出來的結果是[1, 3, 5],如果你打印 *a,得到的結果是1, 3, 5。也就是說前者是將a當成一個數組輸出,是一個變量,後者則是將a解壓了,當成了3個變量輸出。那麼同樣的道理,**kw,也是將作為dict的kw解壓,以key: value的形式展開。不過如果你直接調用 **kw會得到一個報錯,這個操作只能在函數傳遞參數的時候使用。


所以到這裡,我們就明白了,*args和**kw為什麼能夠代表所有參數了。因為前者代表了直接傳遞的必選參數,後者呢,代表提供了默認值的默認參數。這也是為什麼Python限定了默認參數必須放在必選參數後面的原因,一方面是為了消除歧義,另一方面也是為了能夠用*args, **kw來統一表示。


今天的內容雖然簡單,但是在實際代碼當中經常用到,用得好的話可以大大簡化我們coding的難度以及代碼的美觀程度,因此如果對Python感興趣的同學,非常推薦一學。


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參考資料 Python cookbook 第三版

維基百科


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