着手开始写的时候就一直有一个画面在脑子中出现:小猪佩奇第N级,猪爸爸拿出来一本《混凝土的故事》,打开书的时候说道:混凝土是由砂子、水、水泥组成的,结果其他人都睡着了。于是,我在想,要是给土木人讲:python万法皆对象,对象类型有:
是不是也有人睡着?相反,如果我直接说砂子、水泥、钢筋、混凝土,是不是觉得亲切?所以接下来将会从一砖一瓦的建筑材料说Python。
万法皆对象:在基建领域,你所看到的构筑物就是有以上提到的基础建材组成;在Python领域对象类型就可以看做基础建筑材料,然后由不同的施工工艺产生不同的单体模块或构造物。例如:一个函数(施工工艺)所包含的参数(基础建材),形成一个伪代码。
伪代码
#围墙条形基础开挖
变量类型:铲子、䦆头、羊角碾、块石、砖头、水泥、混凝土
#工艺流程:
#开挖条形基坑
#夯实基础
#抛填块片石
#混凝土填充找平
#砌砖
#如果基坑挖至设计标高,停止开挖;
#如果没有到设计标高,接着开挖。
情况一:
直到设计标高为止(while):
开挖不要停;
情况二:
持续开挖不要停(for):
直到设计标高(if)为止(break):
#没错本节讲述的就是循环
真代码
循环的作用在于将一段代码重复执行多次。
while <condition>:
<statesments>
Python会循环执行<statesments>
,直到<condition>
不满足为止。
例如,计算数字0
到1000000
的和:
i = 0
total = 0
while i < 1000000:
total += i
i += 1
print(total)
499999500000
之前提到,空容器会被当成 False
,因此可以用 while
循环来读取容器中的所有元素:
plays = set(['Hamlet', 'Macbeth', 'King Lear'])
while plays:
play = plays.pop()
print('Perform', play)
Perform King Lear
Perform Macbeth
Perform Hamlet
循环每次从 plays
中弹出一个元素,一直到 plays
为空为止。
for <variable> in <sequence>:
<indented block of code>
for
循环会遍历完<sequence>
中所有元素为止
上一个例子可以改写成如下形式:
plays = set(['Hamlet', 'Macbeth', 'King Lear'])
for play in plays:
print('Perform', play)
Perform King Lear
Perform Macbeth
Perform Hamlet
使用 for
循环时,注意尽量不要改变 plays
的值,否则可能会产生意想不到的结果。
之前的求和也可以通过 for
循环来实现:
total = 0
for i in range(100000):
total += i
print(total)
4999950000
然而这种写法有一个缺点:在循环前,它会生成一个长度为 100000
的临时列表。
生成列表的问题在于,会有一定的时间和内存消耗,当数字从 100000
变得更大时,时间和内存的消耗会更加明显。
为了解决这个问题,我们可以使用 xrange
来代替 range
函数,其效果与range
函数相同,但是 xrange
并不会一次性的产生所有的数据:
total = 0
for i in range(100000):
total += i
print(total)
4999950000
比较一下两者的运行时间:
%timeit for i in xrange(1000000): i = i
10 loops, best of 3: 40.7 ms per loop
%timeit for i in range(1000000): i = i
10 loops, best of 3: 96.6 ms per loop
可以看出,xrange
用时要比 range
少。
遇到 continue
的时候,程序会返回到循环的最开始重新执行。
例如在循环中忽略一些特定的值:
values = [7, 6, 4, 7, 19, 2, 1]
for i in values:
if i % 2 != 0:
# 忽略奇数
continue
print(i/2)
3
2
1
遇到 break
的时候,程序会跳出循环,不管循环条件是不是满足:
command_list = ['start',
'process',
'process',
'process',
'stop',
'start',
'process',
'stop']
while command_list:
command = command_list.pop(0)
if command == 'stop':
break
print(command)
start
process
process
process
在遇到第一个 'stop'
之后,程序跳出循环。
与 if
一样, while
和 for
循环后面也可以跟着 else
语句,不过要和break
一起连用。
else
被执行;break
结束时,循环条件仍然满足, else
不执行。不执行:
values = [7, 6, 4, 7, 19, 2, 1]
for x in values:
if x <= 10:
print('Found:', x)
break
else:
print('All values greater than 10')
Found: 7
执行:
values = [11, 12, 13, 100]
for x in values:
if x <= 10:
print('Found:', x)
break
else:
print('All values greater than 10')
All values greater than 10
土木狗的视角:前面讲述了Python对象的基本类型。终于到了语法章节,在工地上很简单,如果达到某标准或进度,就进行下一个工序,这个看起来更像是现场监理干的活。就如上面的伪代码显示的一样,在python里面没有C++的诸多语法,你只要会if判断和for循环就可以做很多事情了。for循环使用的频率是非常搞的,其与if嵌套使用,可以实现绝大部分的逻辑。再下一节,你将会看到一些语法糖,这样的用法如果理解了,if和for的组合就没有问题,甚至至此你就可以开启面向过程的撸码历程,没错,不用函数,到此就算是入门了,哈哈!
课后作业(可选)
按上一节运行自己的项目,新建一个*.ipynb文件,将上面代码敲入运行。