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編程python案例

發布時間:2023-01-19 13:29:12

『壹』 後端編程python3-調試、測試和性能剖析(下)

單元測試(Unit Testing)

為程序編寫測試——如果做的到位——有助於減少bug的出現,並可以提高我們對程序按預期目標運行的信心。通常,測試並不能保證正確性,因為對大多數程序而言, 可能的輸入范圍以及可能的計算范圍是如此之大,只有其中最小的一部分能被實際地進 行測試。盡管如此,通過仔細地選擇測試的方法和目標,可以提高代碼的質量。

大量不同類型的測試都可以進行,比如可用性測試、功能測試以及整合測試等。這里, 我們只講單元測試一對單獨的函數、類與方法進行測試,確保其符合預期的行為。

TDD的一個關鍵點是,當我們想添加一個功能時——比如為類添加一個方法—— 我們首次為其編寫一個測試用例。當然,測試將失敗,因為我們還沒有實際編寫該方法。現在,我們編寫該方法,一旦方法通過了測試,就可以返回所有測試,確保我們新添加的代碼沒有任何預期外的副作用。一旦所有測試運行完畢(包括我們為新功能編寫的測試),就可以對我們的代碼進行檢查,並有理有據地相信程序行為符合我們的期望——當然,前提是我們的測試是適當的。

比如,我們編寫了一個函數,該函數在特定的索引位置插入一個字元串,可以像下面這樣開始我們的TDD:

def insert_at(string, position, insert):

"""Returns a of string with insert inserted at the position

>>> string = "ABCDE"

>>> result =[]

>>> for i in range(-2, len(string) + 2):

... result.append(insert_at(string, i,「-」))

>>> result[:5]

['ABC-DE', 'ABCD-E', '-ABCDE','A-BCDE', 'AB-CDE']

>>> result[5:]

['ABC-DE', 'ABCD-E', 'ABCDE-', 'ABCDE-']

"""

return string

對不返回任何參數的函數或方法(通常返回None),我們通常賦予其由pass構成的一個suite,對那些返回值被試用的,我們或者返回一個常數(比如0),或者某個不變的參數——這也是我們這里所做的。(在更復雜的情況下,返回fake對象可能更有用一一對這樣的類,提供mock對象的第三方模塊是可用的。)

運行doctest時會失敗,並列出每個預期內的字元串('ABCD-EF'、'ABCDE-F' 等),及其實際獲取的字元串(所有的都是'ABCD-EF')。一旦確定doctest是充分的和正確的,就可以編寫該函數的主體部分,在本例中只是簡單的return string[:position] + insert+string[position:]。(如果我們編寫的是 return string[:position] + insert,之後復制 string [:position]並將其粘貼在末尾以便減少一些輸入操作,那麼doctest會立即提示錯誤。)

Python的標准庫提供了兩個單元測試模塊,一個是doctest,這里和前面都簡單地提到過,另一個是unittest。此外,還有一些可用於Python的第三方測試工具。其中最著名的兩個是nose (code.google.com/p/python-nose)與py.test (codespeak.net/py/dist/test/test.html), nose 致力於提供比標準的unittest 模塊更廣泛的功能,同時保持與該模塊的兼容性,py.test則採用了與unittest有些不同的方法,試圖盡可能消除樣板測試代碼。這兩個第三方模塊都支持測試發現,因此沒必要寫一個總體的測試程序——因為模塊將自己搜索測試程序。這使得測試整個代碼樹或某一部分 (比如那些已經起作用的模塊)變得很容易。那些對測試嚴重關切的人,在決定使用哪個測試工具之前,對這兩個(以及任何其他有吸引力的)第三方模塊進行研究都是值 得的。

創建doctest是直截了當的:我們在模塊中編寫測試、函數、類與方法的docstrings。 對於模塊,我們簡單地在末尾添加了 3行:

if __name__ =="__main__":

import doctest

doctest.testmod()

在程序內部使用doctest也是可能的。比如,blocks.py程序(其模塊在後面)有自己函數的doctest,但以如下代碼結尾:

if __name__== "__main__":

main()

這里簡單地調用了程序的main()函數,並且沒有執行程序的doctest。要實驗程序的 doctest,有兩種方法。一種是導入doctest模塊,之後運行程序---比如,在控制台中輸 入 python3 -m doctest blocks.py (在 Wndows 平台上,使用類似於 C:Python3 lpython.exe 這樣的形式替代python3)。如果所有測試運行良好,就沒有輸出,因此,我們可能寧願執行python3-m doctest blocks.py-v,因為這會列出每個執行的doctest,並在最後給出結果摘要。

另一種執行doctest的方法是使用unittest模塊創建單獨的測試程序。在概念上, unittest模塊是根據java的JUnit單元測試庫進行建模的,並用於創建包含測試用例的測試套件。unittest模塊可以基於doctests創建測試用例,而不需要知道程序或模塊包含的任何事物——只要知道其包含doctest即可。因此,為給blocks.py程序製作一個測試套件,我們可以創建如下的簡單程序(將其稱為test_blocks.py):

import doctest

import unittest

import blocks

suite = unittest.TestSuite()

suite.addTest(doctest.DocTestSuite(blocks))

runner = unittest.TextTestRunner()

print(runner.run(suite))

注意,如果釆用這種方法,程序的名稱上會有一個隱含的約束:程序名必須是有效的模塊名。因此,名為convert-incidents.py的程序的測試不能寫成這樣。因為import convert-incidents不是有效的,在Python標識符中,連接符是無效的(避開這一約束是可能的,但最簡單的解決方案是使用總是有效模塊名的程序文件名,比如,使用下劃線替換連接符)。這里展示的結構(創建一個測試套件,添加一個或多個測試用例或測試套件,運行總體的測試套件,輸出結果)是典型的機遇unittest的測試。運行時,這一特定實例產生如下結果:

...

.............................................................................................................

Ran 3 tests in 0.244s

OK

每次執行一個測試用例時,都會輸出一個句點(因此上面的輸出最前面有3個句點),之後是一行連接符,再之後是測試摘要(如果有任何一個測試失敗,就會有更多的輸出信息)。

如果我們嘗試將測試分離開(典型情況下是要測試的每個程序和模塊都有一個測試用例),就不要再使用doctests,而是直接使用unittest模塊的功能——尤其是我們習慣於使用JUnit方法進行測試時ounittest模塊會將測試分離於代碼——對大型項目(測試編寫人員與開發人員可能不一致)而言,這種方法特別有用。此外,unittest單元測試編寫為獨立的Python模塊,因此,不會像在docstring內部編寫測試用例時受到兼容性和明智性的限制。

unittest模塊定義了 4個關鍵概念。測試夾具是一個用於描述創建測試(以及用完之後將其清理)所必需的代碼的術語,典型實例是創建測試所用的一個輸入文件,最後刪除輸入文件與結果輸出文件。測試套件是一組測試用例的組合。測試用例是測試的基本單元—我們很快就會看到實例。測試運行者是執行一個或多個測試套件的對象。

典型情況下,測試套件是通過創建unittest.TestCase的子類實現的,其中每個名稱 以「test」開頭的方法都是一個測試用例。如果我們需要完成任何創建操作,就可以在一個名為setUp()的方法中實現;類似地,對任何清理操作,也可以實現一個名為 tearDown()的方法。在測試內部,有大量可供我們使用的unittest.TestCase方法,包括 assertTrue()、assertEqual()、assertAlmostEqual()(對於測試浮點數很有用)、assertRaises() 以及更多,還包括很多對應的逆方法,比如assertFalse()、assertNotEqual()、failIfEqual()、 failUnlessEqual ()等。

unittest模塊進行了很好的歸檔,並且提供了大量功能,但在這里我們只是通過一 個非常簡單的測試套件來感受一下該模塊的使用。這里將要使用的實例,該練習要求創建一個Atomic模塊,該模塊可以用作一 個上下文管理器,以確保或者所有改變都應用於某個列表、集合或字典,或者所有改變都不應用。作為解決方案提供的Atomic.py模塊使用30行代碼來實現Atomic類, 並提供了 100行左右的模塊doctest。這里,我們將創建test_Atomic.py模塊,並使用 unittest測試替換doctest,以便可以刪除doctest。

在編寫測試模塊之前,我們需要思考都需要哪些測試。我們需要測試3種不同的數據類型:列表、集合與字典。對於列表,需要測試的是插入項、刪除項或修改項的值。對於集合,我們必須測試向其中添加或刪除一個項。對於字典,我們必須測試的是插入一個項、修改一個項的值、刪除一個項。此外,還必須要測試的是在失敗的情況下,不會有任何改變實際生效。

結構上看,測試不同數據類型實質上是一樣的,因此,我們將只為測試列表編寫測試用例,而將其他的留作練習。test_Atomic.py模塊必須導入unittest模塊與要進行測試的Atomic模塊。

創建unittest文件時,我們通常創建的是模塊而非程序。在每個模塊內部,我們定義一個或多個unittest.TestCase子類。比如,test_Atomic.py模塊中僅一個單獨的 unittest-TestCase子類,也就是TestAtomic (稍後將對其進行講解),並以如下兩行結束:

if name == "__main__":

unittest.main()

這兩行使得該模塊可以單獨運行。當然,該模塊也可以被導入並從其他測試程序中運行——如果這只是多個測試套件中的一個,這一點是有意義的。

如果想要從其他測試程序中運行test_Atomic.py模塊,那麼可以編寫一個與此類似的程序。我們習慣於使用unittest模塊執行doctests,比如:

import unittest

import test_Atomic

suite = unittest.TestLoader().loadTestsFromTestCase(test_Atomic.TestAtomic)

runner = unittest.TextTestRunner()

pnnt(runner.run(suite))

這里,我們已經創建了一個單獨的套件,這是通過讓unittest模塊讀取test_Atomic 模塊實現的,並且使用其每一個test*()方法(本實例中是test_list_success()、test_list_fail(),稍後很快就會看到)作為測試用例。

我們現在將查看TestAtomic類的實現。對通常的子類(不包括unittest.TestCase 子類),不怎麼常見的是,沒有必要實現初始化程序。在這一案例中,我們將需要建立 一個方法,但不需要清理方法,並且我們將實現兩個測試用例。

def setUp(self):

self.original_list = list(range(10))

我們已經使用了 unittest.TestCase.setUp()方法來創建單獨的測試數據片段。

def test_list_succeed(self):

items = self.original_list[:]

with Atomic.Atomic(items) as atomic:

atomic.append(1999)

atomic.insert(2, -915)

del atomic[5]

atomic[4]= -782

atomic.insert(0, -9)

self.assertEqual(items,

[-9, 0, 1, -915, 2, -782, 5, 6, 7, 8, 9, 1999])

def test_list_fail(self):

items = self.original_list[:]

with self.assertRaises(AttributeError):

with Atomic.Atomic(items) as atomic:

atomic.append(1999)

atomic.insert(2, -915)

del atomic[5]

atomic[4] = -782

atomic.poop() # Typo

self.assertListEqual(items, self.original_list)

這里,我們直接在測試方法中編寫了測試代碼,而不需要一個內部函數,也不再使用unittest.TestCase.assertRaised()作為上下文管理器(期望代碼產生AttributeError)。 最後我們也使用了 Python 3.1 的 unittest.TestCase.assertListEqual()方法。

正如我們已經看到的,Python的測試模塊易於使用,並且極為有用,在我們使用 TDD的情況下更是如此。它們還有比這里展示的要多得多的大量功能與特徵——比如,跳過測試的能力,這有助於理解平台差別——並且這些都有很好的文檔支持。缺失的一個功能——但nose與py.test提供了——是測試發現,盡管這一特徵被期望在後續的Python版本(或許與Python 3.2—起)中出現。

性能剖析(Profiling)

如果程序運行很慢,或者消耗了比預期內要多得多的內存,那麼問題通常是選擇的演算法或數據結構不合適,或者是以低效的方式進行實現。不管問題的原因是什麼, 最好的方法都是准確地找到問題發生的地方,而不只是檢査代碼並試圖對其進行優化。 隨機優化會導致引入bug,或者對程序中本來對程序整體性能並沒有實際影響的部分進行提速,而這並非解釋器耗費大部分時間的地方。

在深入討論profiling之前,注意一些易於學習和使用的Python程序設計習慣是有意義的,並且對提高程序性能不無裨益。這些技術都不是特定於某個Python版本的, 而是合理的Python程序設計風格。第一,在需要只讀序列時,最好使用元組而非列表; 第二,使用生成器,而不是創建大的元組和列表並在其上進行迭代處理;第三,盡量使用Python內置的數據結構 dicts、lists、tuples 而不實現自己的自定義結構,因為內置的數據結構都是經過了高度優化的;第四,從小字元串中產生大字元串時, 不要對小字元串進行連接,而是在列表中累積,最後將字元串列表結合成為一個單獨的字元串;第五,也是最後一點,如果某個對象(包括函數或方法)需要多次使用屬性進行訪問(比如訪問模塊中的某個函數),或從某個數據結構中進行訪問,那麼較好的做法是創建並使用一個局部變數來訪問該對象,以便提供更快的訪問速度。

Python標准庫提供了兩個特別有用的模塊,可以輔助調査代碼的性能問題。一個是timeit模塊——該模塊可用於對一小段Python代碼進行計時,並可用於諸如對兩個或多個特定函數或方法的性能進行比較等場合。另一個是cProfile模塊,可用於profile 程序的性能——該模塊對調用計數與次數進行了詳細分解,以便發現性能瓶頸所在。

為了解timeit模塊,我們將查看一些小實例。假定有3個函數function_a()、 function_b()、function_c(), 3個函數執行同樣的計算,但分別使用不同的演算法。如果將這些函數放於同一個模塊中(或分別導入),就可以使用timeit模塊對其進行運行和比較。下面給出的是模塊最後使用的代碼:

if __name__ == "__main__":

repeats = 1000

for function in ("function_a", "function_b", "function_c"):

t = timeit.Timer("{0}(X, Y)".format(function),"from __main__ import {0}, X, Y".format(function))

sec = t.timeit(repeats) / repeats

print("{function}() {sec:.6f} sec".format(**locals()))

賦予timeit.Timer()構造子的第一個參數是我們想要執行並計時的代碼,其形式是字元串。這里,該字元串是「function_a(X,Y)」;第二個參數是可選的,還是一個待執行的字元串,這一次是在待計時的代碼之前,以便提供一些建立工作。這里,我們從 __main__ (即this)模塊導入了待測試的函數,還有兩個作為輸入數據傳入的變數(X 與Y),這兩個變數在該模塊中是作為全局變數提供的。我們也可以很輕易地像從其他模塊中導入數據一樣來進行導入操作。

調用timeit.Timer對象的timeit()方法時,首先將執行構造子的第二個參數(如果有), 之後執行構造子的第一個參數並對其執行時間進行計時。timeit.Timer.timeit()方法的返回值是以秒計數的時間,類型是float。默認情況下,timeit()方法重復100萬次,並返回所 有這些執行的總秒數,但在這一特定案例中,只需要1000次反復就可以給出有用的結果, 因此對重復計數次數進行了顯式指定。在對每個函數進行計時後,使用重復次數對總數進行除法操作,就得到了平均執行時間,並在控制台中列印出函數名與執行時間。

function_a() 0.001618 sec

function_b() 0.012786 sec

function_c() 0.003248 sec

在這一實例中,function_a()顯然是最快的——至少對於這里使用的輸入數據而言。 在有些情況下一一比如輸入數據不同會對性能產生巨大影響——可能需要使用多組輸入數據對每個函數進行測試,以便覆蓋有代表性的測試用例,並對總執行時間或平均執行時間進行比較。

有時監控自己的代碼進行計時並不是很方便,因此timeit模塊提供了一種在命令行中對代碼執行時間進行計時的途徑。比如,要對MyMole.py模塊中的函數function_a()進行計時,可以在控制台中輸入如下命令:python3 -m timeit -n 1000 -s "from MyMole import function_a, X, Y" "function_a(X, Y)"(與通常所做的一樣,對 Windows 環境,我們必須使用類似於C:Python3lpython.exe這樣的內容來替換python3)。-m選項用於Python 解釋器,使其可以載入指定的模塊(這里是timeit),其他選項則由timeit模塊進行處理。 -n選項指定了循環計數次數,-s選項指定了要建立,最後一個參數是要執行和計時的代碼。命令完成後,會向控制台中列印運行結果,比如:

1000 loops, best of 3: 1.41 msec per loop

之後我們可以輕易地對其他兩個函數進行計時,以便對其進行整體的比較。

cProfile模塊(或者profile模塊,這里統稱為cProfile模塊)也可以用於比較函數 與方法的性能。與只是提供原始計時的timeit模塊不同的是,cProfile模塊精確地展示 了有什麼被調用以及每個調用耗費了多少時間。下面是用於比較與前面一樣的3個函數的代碼:

if __name__ == "__main__":

for function in ("function_a", "function_b", "function_c"):

cProfile.run("for i in ranged 1000): {0}(X, Y)".format(function))

我們必須將重復的次數放置在要傳遞給cProfile.run()函數的代碼內部,但不需要做任何創建,因為模塊函數會使用內省來尋找需要使用的函數與變數。這里沒有使用顯式的print()語句,因為默認情況下,cProfile.run()函數會在控制台中列印其輸出。下面給出的是所有函數的相關結果(有些無關行被省略,格式也進行了稍許調整,以便與頁面適應):

1003 function calls in 1.661 CPU seconds

ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)

1 0.003 0.003 1.661 1.661 :1 ( )

1000 1.658 0.002 1.658 0.002 MyMole.py:21 (function_a)

1 0.000 0.000 1.661 1.661 {built-in method exec}

5132003 function calls in 22.700 CPU seconds

ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)

1 0.487 0.487 22.700 22.700 : 1 ( )

1000 0.011 0.000 22.213 0.022 MyMole.py:28(function_b)

5128000 7.048 0.000 7.048 0.000 MyMole.py:29( )

1000 0.00 50.000 0.005 0.000 {built-in method bisectjeft}

1 0.000 0.000 22.700 22.700 {built-in method exec}

1000 0.001 0.000 0.001 0.000 {built-in method len}

1000 15.149 0.015 22.196 0.022 {built-in method sorted}

5129003 function calls in 12.987 CPU seconds

ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)

1 0.205 0.205 12.987 12.987 :l ( )

1000 6.472 0.006 12.782 0.013 MyMole.py:36(function_c)

5128000 6.311 0.000 6.311 0.000 MyMole.py:37( )

1 0.000 0.000 12.987 12.987 {built-in method exec}

ncalls ("調用的次數")列列出了對指定函數(在filename:lineno(function)中列出) 的調用次數。回想一下我們重復了 1000次調用,因此必須將這個次數記住。tottime (「總的時間」)列列出了某個函數中耗費的總時間,但是排除了函數調用的其他函數內部花費的時間。第一個percall列列出了對函數的每次調用的平均時間(tottime // ncalls)。 cumtime ("累積時間")列出了在函數中耗費的時間,並且包含了函數調用的其他函數內部花費的時間。第二個percall列列出了對函數的每次調用的平均時間,包括其調用的函數耗費的時間。

這種輸出信息要比timeit模塊的原始計時信息富有啟發意義的多。我們立即可以發現,function_b()與function_c()使用了被調用5000次以上的生成器,使得它們的速度至少要比function_a()慢10倍以上。並且,function_b()調用了更多通常意義上的函數,包括調用內置的sorted()函數,這使得其幾乎比function_c()還要慢兩倍。當然,timeit() 模塊提供了足夠的信息來查看計時上存在的這些差別,但cProfile模塊允許我們了解為什麼會存在這些差別。正如timeit模塊允許對代碼進行計時而又不需要對其監控一樣,cProfile模塊也可以做到這一點。然而,從命令行使用cProfile模塊時,我們不能精確地指定要執行的 是什麼——而只是執行給定的程序或模塊,並報告所有這些的計時結果。需要使用的 命令行是python3 -m cProfile programOrMole.py,產生的輸出信息與前面看到的一 樣,下面給出的是輸出信息樣例,格式上進行了一些調整,並忽略了大多數行:

10272458 function calls (10272457 primitive calls) in 37.718 CPU secs

ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)

10.000 0.000 37.718 37.718 :1 ( )

10.719 0.719 37.717 37.717 :12( )

1000 1.569 0.002 1.569 0.002 :20(function_a)

1000 0.011 0.000 22.560 0.023 :27(function_b)

5128000 7.078 0.000 7.078 0.000 :28( )

1000 6.510 0.007 12.825 0.013 :35(function_c)

5128000 6.316 0.000 6.316 0.000 :36( )

在cProfile術語學中,原始調用指的就是非遞歸的函數調用。

以這種方式使用cProfile模塊對於識別值得進一步研究的區域是有用的。比如,這里 我們可以清晰地看到function_b()需要耗費更長的時間,但是我們怎樣獲取進一步的詳細資料?我們可以使用cProfile.run("function_b()")來替換對function_b()的調用。或者可以保存完全的profile數據並使用pstats模塊對其進行分析。要保存profile,就必須對命令行進行稍許修改:python3 -m cProfile -o profileDataFile programOrMole.py。 之後可以對 profile 數據進行分析,比如啟動IDLE,導入pstats模塊,賦予其已保存的profileDataFile,或者也可以在控制台中互動式地使用pstats。

下面給出的是一個非常短的控制台會話實例,為使其適合頁面展示,進行了適當調整,我們自己的輸入則以粗體展示:

$ python3 -m cProfile -o profile.dat MyMole.py

$ python3 -m pstats

Welcome to the profile statistics browser.

% read profile.dat

profile.dat% callers function_b

Random listing order was used

List reced from 44 to 1 e to restriction

Function was called by...

ncalls tottime cumtime

:27(function_b) <- 1000 0.011 22.251 :12( )

profile.dat% callees function_b

Random listing order was used

List reced from 44 to 1 e to restriction

Function called...

ncalls tottime cumtime

:27(function_b)->

1000 0.005 0.005 built-in method bisectJeft

1000 0.001 0.001 built-in method len

1000 1 5.297 22.234 built-in method sorted

profile.dat% quit

輸入help可以獲取命令列表,help後面跟隨命令名可以獲取該命令的更多信息。比如, help stats將列出可以賦予stats命令的參數。還有其他一些可用的工具,可以提供profile數據的圖形化展示形式,比如 RunSnakeRun (www.vrplumber.com/prograinming/runsnakerun), 該工具需要依賴於wxPython GUI庫。

使用timeit與cProfile模塊,我們可以識別出我們自己代碼中哪些區域會耗費超過預期的時間;使用cProfile模塊,還可以准確算岀時間消耗在哪裡。

以上內容部分摘自視頻課程 05後端編程Python-19調試、測試和性能調優(下) ,更多實操示例請參照視頻講解。跟著張員外講編程,學習更輕松,不花錢還能學習真本領。

『貳』 一道簡單的python編程

def demo(m, n):
for ji in range(1, m + 1):
tu = m - ji
if ji * 2 + tu * 4 == n:
return (ji, tu)
else:
return (-1, -1)


m, n = input('輸入雞兔數,腳數:').split(',')
if demo(int(m), int(n)) == (-1, -1):
print('輸入數據出錯!')
else:
print('%d只雞,%d只兔。' % demo(int(m), int(n)))

『叄』 python編程實例——求滿足條件的三位數

求滿足如下條件的3位正整數,它除以9的商等於它的個位數字的平方和。例如224,它除以9的商為24,它的每一位數(2、2和4)的平方和也是24。

演算法思路:首先,我們用range函數遍歷所有的3位數,按照range(x,y)函數的語法規則,要包含所有的3位整數100~999,range函數的參數x、y應該分別取值為100和1000,即range(100,1000),然後分別計算3位數的個位、十位和百位數。計算的方法可以參考下面代碼的變數a、b和c的計算方法,然後再計算出它們的平方和,最後,比較每位數的平方和是否等於此數除以9的商,如果是就輸出這個數。代碼如下:

程序運行結果:

132

224

315

453

535

561

635

661

753

805

815

『肆』 如何用手機編程Python

1.QPython3:這是一個在安卓手機上運行python3的腳本引擎,整合了python3解釋器、控制台、QEdit編輯器和SLA4庫,可以在安卓手機上運行python開發的程序,下面我簡單介紹一下這個軟體的...
2.Termux:這是一個功能強大的高級終端,可以運行shell命令(ssh等),在線安裝python後,也可以編輯運行python代碼,下面我簡單介紹一下這個軟體: 安裝Termux,這個與上面的QPython...

『伍』 python編程是啥

python編程是啥

python編程是啥,Python是一種代表簡單主義思想的語言,Python崛起更加符合開發者的習慣和口味。下面我給大家分享一下關於python編程是啥的相關信息。

python編程是啥1

編程語言領域Python成為了一個耀眼的新星,Python崛起的原因與其本身特點有關,也許它是更加符合開發者的習慣和口味。現在有一種聲音說Python將會超越Java成全球最流行編程語言。

這些年,編程語言的發展進程很快,在商業公司、開源社區兩股力量的共同推動下,涌現出諸如Go、Swift這類後起之秀,其中最為耀眼的是Python。

知名開發者網站Stackoverflow撰文指出,從2012至2017年編程語言Python成為開發者使用增長最快的主流編程語言,其中2017年增長率達到了27%,一舉超過包括Java、C#、PHP、C++在內的所有同類。另據高盛集團發布的一份《2017調查報告》針對全球數千名高校實習生的調查中,當問到你認為「哪個語言在未來會更重要」時,被調查的80、90後優秀年輕開發者中72%選了Python。

語言的使用者是一直被譽為業界上游「源頭活水」的開發者,其重要程度從各大科技巨頭公司每年例行召開的開發者大會上可見一斑。對於開發者群體而言最重要的事物有兩個,一是平台,二就是編程語言。編程語言Python為什麼能夠獲得全球眾多開發者的青睞?它的崛起給開發者世界帶來了什麼變化?

成功的一半源於好的開始

在主流編程語言當中,Python並不是一個「新人」,它的歷史超過25年,但真正風靡之時卻是最近幾年,所以「後起之秀」的稱呼實至名歸。Python的起源是19 89年,其發明者荷蘭人程序員吉多范羅蘇姆受ABC語言的啟發計劃開發一個新的腳本解釋器,由此邁出了Python項目的起點。

Python能夠真正風靡的原因之一是有一個好的起點。它的起步很穩,避開了版權糾紛,且搭上了開源運動的順風車。在那個年代,商業版權一直是熱門 事件,業界史上第一個軟體領域重大官司AT&T和伯克利BSD的Unix版權案打得天昏地暗,該案的結局直接促成了BSD的開源分支、Linux的誕生以及震驚世界的自由軟體運動。

Python最初的版權歸屬是CWI(阿姆斯特丹的國家數學與計算機科研學會),這與吉多早年在該機構工作有關,後來吉多受雇於CNRI(維吉尼亞州的國家創新研究公司),Python權屬轉移至此。那時自由軟體運動已經開始,在CNRI期間發布的1.6至2.1多個版本的`Python許可證是一種與GPL並不兼容且類似於BSD的開源許可,CNRI因受到自由軟體基金會的壓力釋放了Python的原許可證,吉多由此掌握了主導權並起草了新的許可證。他改變了原許可證與GPL的不兼容,此舉獲得了自由軟體基金會頒發的自由軟體進步獎。再後來吉多和他的團隊成立了Python軟體基金會,將版權與許可證置於其下。

創始人吉多范羅蘇姆的心思縝密與靈活處事為Python最初的發展營造了良好的環境,包括幾次權屬的轉移、起草新的許可證、機智地與自由軟體陣營斡旋,最後安全融入開源的大潮。這一切為Python此後十多年裡逐漸成長為主流編程語言贏得了契機。

「人生苦短,我用Python」並非一句戲言

Python崛起的原因之二與其本身特點有關,或者說,其長期維護演進形成的獨特風格迎合了大多數開發者的口味。在開發者社群流行著一句玩笑「人生苦短,我用Python」(原話為」 Life is short, you need Python」),這句看似戲言的話實際上恰恰反映了Python的語言特性與其在開發者心裡的價值分量。

除了包涵大多數主流編程語言的優點(面向對象、語法豐富)之外,Python的直觀特點是簡明優雅、易於開發,用盡量少的代碼完成更多工作。盡管Python是一種解釋型語言,與傳統的編譯型語言相比降低了機器執行效率,但是處理器的處理速率與環境速率(比如網路環境)的差異在大多數場景中完全抵消了上述代價;犧牲部分運行效率帶來的好處則是提升了開發效率,在跨平台的時候無需移植和重新編譯。 所以Python的顯著優點在於速成,對於時間短、變化快的需求而言尤為勝任。

Python最強大的地方體現在它的兩個外號上,一個叫「內置電池」,另一個是「膠水語言」。前者的意思是,Python官方本身提供了非常完善的標准代碼庫,包括針對網路編程、輸入輸出、文件系統、圖形處理、資料庫、文本處理等等。代碼庫相當於已經編寫完成打包供開發者使用的代碼集合,程序員只需通過載入、調用等操作手段即可實現對庫中函數、功能的利用,從而省去了自己編寫大量代碼的過程,讓編程工作看起來更像是在「搭積木」。除了內置庫,開源社區和獨立開發者長期為Python貢獻了豐富大量的第三方庫,其數量遠超其他主流編程語言,可見Python的語言生態已然相當壯大。

「膠水語言」是Python的另一個亮點。Python本身被設計成具有可擴展性,它提供了豐富的API和工具,以便開發者能夠輕松使用包括C、C++等主流編程語言編寫的模塊來擴充程序。就像使用膠水一樣把用其他編程語言編寫的模塊粘合過來,讓整個程序同時兼備其他語言的優點,起到了黏合劑的作用。正是這種多面手的角色讓Python近幾年在開發者世界中名聲鵲起,因為互聯網與移動互聯時代的需求量急速倍增,大量開發者亟需一種極速、敏捷的工具來助其處理與日俱增的工作,Python發展至今的形態正好滿足了他們的願望。

Python的影響

從兩個著名編程語言排行網站TIOBE和PYPL的最新數據來看,Java與Python的排名分別位於第1和第5、第1和第2。關於兩個網站的排行機制我們不得而知,但從開發者社群的相關評論中可以認為PYPL更能反映編程語言在開發者群體中的流行程度。不論如何,Python的崛起已是毋庸置疑的事實,而它上面的前輩則是常年占據榜單第1,互聯網與移動時代的嬌子Java。從Stackoverflow和多個開源社區公開的數據來看,Python的用戶數量增長很快,在今後兩年超過Java成為全球最流行編程語言的可能性非常之高。

值得一提的是,那些頗有影響力的主流編程語言,其背後一般都站著科技巨頭公司,比如Java之於甲骨文、C#之於微軟、ObjecTIve-C之於蘋果。Java之所以常年第一是因為其同時還幾乎是安卓平台的御用語言,以及受益於Sun時代影響力的眷顧。Python雖曾一度為谷歌使用,但Go語言問世後隨著時間推移或將遇冷。也就是說,Python成了沒有巨頭站隊的主流編程語言,那麼它的影響力是如何維系的?為什麼還能夠保持高速成長並形成趕超Java之勢?

我們認為這與Python多年來實現較好案例與范用性有關。使用Python開發的知名案例中,包括豆瓣、果殼、知乎、Dropbox、EVE(星戰前夜)每一個都是重量級產品,這說明Python語言本身的發展已日臻完善,有著極高的穩定與可靠性保證。第二是Python的應用范圍,除了日常工具和腳本之外,還適用於Web程序、GUI開發、操作系統中間件、服務端運維等等,這些年Python的一些第三方庫在機器學習、神經網路方面活躍非凡,這也為語言本身的推廣和流行加分不少。

最後需要指出的是,Python編程思想包含強烈的黑箱思維,這意味著開發者將愈加重視模塊化和流水線式的編程工作,事實上這也是未來主流編程語言的發展趨向。隨著計算機語言的演化和開發工具集成功能日趨強大,未來的編程工作將大幅簡化。從某種角度看,Python更像是已經「邁入未來」的編程語言,其對開發者群體結構變化,以及新進開發者數量的激增,這些影響都將是深遠的。

python編程是啥2

python的作用:

1、系統編程:提供API(ApplicationProgramming

Interface應用程序編程介面),能方便進行系統維護和管理,Linux下標志性語言之一,是很多系統管理員理想的編程工具。

2、圖形處理:有PIL、Tkinter等圖形庫支持,能方便進行圖形處理。

3、數學處理:NumPy擴展提供大量與許多標准數學庫的介面。

4、文本處理:python提供的re模塊能支持正則表達式,還提供SGML,XML分析模塊,許多程序員利用python進行XML程序的開發。

5、資料庫編程:程序員可通過遵循PythonDB-API(資料庫應用程序編程介面)規范的模塊與MicrosoftSQL Server,Oracle,Sybase,DB2,MySQL、SQLite等資料庫通信。python自帶有一個Gadfly模塊,提供了一個完整的SQL環境。

(5)編程python案例擴展閱讀:

python中文就是蟒蛇的意思。在計算機中,它是一種編程語言。Python(英語發音:/paθn/),是一種面向對象、解釋型計算機程序設計語言,由GuidovanRossum於19 89年底發明,第一個公開發行版發行於1991年。Python語法簡潔而清晰,具有豐富和強大的類庫。

它常被昵稱為膠水語言,它能夠把用其他語言製作的各種模塊(尤其是C/C++)很輕松地聯結在一起。常見的一種應用情形是,使用Python快速生成程序的原型(有時甚至是程序的最終界面),然後對其中有特別要求的部分,用更合適的語言改寫。

比如3D游戲中的圖形渲染模塊,性能要求特別高,就可以用C++重寫。1發展歷程編輯自從20世紀90年代初Python語言誕生至今,它逐漸被廣泛應用於處理系統管理任務和Web編程。Python已經成為最受歡迎的程序設計語言之一。

python編程是啥3

零基礎學python 要花多長時間?

答案:兩天!別不信,聽我細細道來

如何兩天學會python 編程入門基礎課程?

月31-9月1日,艾威培訓再次走進知名電子公司—明導國際,為其展開2天的Python入門課程。

明導國際(MentorGraphics)是一家從事電子設計自動化的跨國公司。於1981年創立。其總部位於美國俄勒岡州的威爾森維爾(Wilsonville)。

艾威國際培訓(Avtech Institute of Technology),源於美國,始於1998.專業從事企業級在職人員技能提升項目管理、IT管理、IT技術、雲計算大數據、需求管理、信息安全與審計,產品管理、python編程入門等培訓與各類國際認證考試提供商。進入中國16年來,已成為眾多500強企業(惠普、華為、惠普、戴爾、IBM、中興、飛利浦等)指定的培訓供應商。

Python編程入門課程非常適合零基礎的學生,不受行業限制,屬於python認證的初級階段課程。

艾威培訓根據明導電子的需求定製了兩天的python培訓課程。其主要內容包括語法基礎、Python程序流程式控制制、Python數據結構、Python函數等初級階段的內容。

艾威培訓python 5年以上資深講師用課堂理論+實驗的方式為明導國際培訓員工的python初級技能。比如說利用python處理電影列表、創建自己的分類樹模塊等。

學以致用、以學生為中心一直是艾威培訓的服務特色。除此以外,艾威培訓還提供考試報名、准考證、復習備考培訓、拿證一條龍服務。

通過python編程入門課程的培訓,學生們能夠掌握python編程語言的基礎知識,能夠看懂python語言編寫的應用程序,能夠編寫簡單的功能性程序,了解python語言可以應用的領域以及局限性。

入門很重要,老師教的好,基礎扎實了,才能一步步向數據挖掘與分析高階課程邁進,一步步成為數據分析領域的大牛!

『陸』 如何獲取python編程基礎及應用實驗教程的實驗文件

在 Python 中創建一個類及其對象
在 Python 中創建一個空類
在 Python 中使用 Type 創建類
在 Python 中創建和調用類的方法
使用 __init__() 方法為數據屬性賦值
在 Python 中更新對象屬性
在 Python 中刪除對象屬性和對象
在 Python 中檢查和比較對象的類型
在Python中將對象的所有屬性復制到另一個對象
在 Python 中迭代對象屬性
在 Python 中列印對象的所有屬性
在python中在運行時創建類的數據屬性
在函數中將對象的實例作為參數傳遞
在 Python 中創建和使用自定義 Self 參數
使用self參數來維護對象的狀態
在 Python 中創建和使用靜態類變數
在 Python 中的一個函數上使用多個裝飾器
在 Python 中的方法中同時訪問 cls 和 self
從裝飾器訪問實例方法的類
使用給定的裝飾器獲取 Python 類的所有方法
裝飾一個 class
將類欄位作為參數傳遞給類方法上的裝飾器
在 Python 中創建多個傳入參數列表的類變數
Python 中的 wraps 裝飾器
使用可選參數構建裝飾器
在 Python 中將參數傳遞給裝飾器
@property 裝飾器
類和函數的裝飾器
Python 中帶參數和返回值的裝飾器
Python 使用參數 wraps 裝飾器
Python 裝飾器獲取類名
簡單裝飾器示例
在 Python 中使用 print() 列印類的實例
在 Python 中的類中將裝飾器定義為方法
獲取在 Python 中修飾的給定類的所有方法
帶參數和不帶參數的 Python 裝飾器
Python 中帶有 self 參數的類方法裝飾器
在 Python 中的另一個類中使用隱藏的裝飾器
裝飾器內部的 self 對象
在 Python 中將多個裝飾器應用於單個函數
Python 裝飾器獲取類實例
__init__ 和 __call__ 有什麼區別
在 Python 中使用 __new__ 和 __init__
Python 中的迭代重載方法
在 Python 中使用迭代器反轉字元串
Python 中 __reversed__ 魔術方法
Python 中的 __getitem__ 和 __setitem__
在 Python 中使用 __getattr__ 和 __setattr__ 進行屬性賦值
什麼是 __del__ 方法以及如何調用它
創建類的私有成員
一個 Python 封裝的例子
一個 Python 組合的例子
一個Python聚合的例子
Python 中的單級、多級和多級繼承
在 Python 中獲取一個類的父類
Python 中的多態性
訪問 Child 類中的私有成員
Python 中的抽象類
創建一個抽象類來覆蓋 Python 中的默認構造函數
使一個抽象類繼承另一個抽象類
Python 中的 super 是做什麼的
super() 如何在多重繼承中與 __init__() 方法一起工作
將 super 與類方法一起使用
mro 是做什麼的
Python 中的元類是什麼
元類的具體案例
在 Python 中使用元類的單例類
@staticmethod 和 @classmethod 有什麼區別
Python 中的裝飾器是什麼
製作函數裝飾器鏈

『柒』 昆明java培訓學校告訴你python編程開發關於程序擴展操作

隨著互聯網的不斷發展,我們對python編程開發技術的學習和掌握程度也在不斷的提高。下面我們就通過案例分析來了解和學習一下,關於程序擴展都有哪些操作方法。



必要的概念

傳統編程依賴於兩個核心概念:函數和類。使用這些構建塊就可以構建出無數的應用程序。

但是,當我們將應用程序遷移到分布式環境時,這些概念通常會發生變化。

一方面,OpenMPI、Python多進程和ZeroMQ等工具提供了用於發送和接收消息的低級原語。這些工具非常強大,但它們提供了不同的抽象,因此要使用它們就必須從頭開始重寫單線程應用程序。

另一方面,我們也有一些特定領域的工具,例如用於模型訓練的TensorFlow、用於數據處理且支持SQL的Spark,以及用於流式處理的Flink。這些工具提供了更高級別的抽象,如神經網路、數據集和流。但是,因為它們與用於串列編程的抽象不同,所以要使用它們也必須從頭開始重寫應用程序。

用於分布式計算的工具

Ray占據了一個獨特的中間地帶。它並沒有引入新的概念,而是採用了函數和類的概念,並將它們轉換為分布式的任務和actor。Ray可以在不做出重大修改的情況下對串列應用程序進行並行化。

開始使用Ray

ray.init()命令將啟動所有相關的Ray進程。在切換到集群時,這是需要更改的行(我們需要傳入集群地址)。java課程培訓機構http://www.kmbdqn.cn/發現這些過程包括:

有很多worker進程並行執行Python函數(大概是每個CPU核心對應一個worker)。

用於將「任務」分配給worker(以及其他計算機)的調度程序進程。任務是Ray調度的工作單元,對應於一個函數調用或方法調用。


『捌』 Python語言程序設計之程序設計基本方法

計算機的概念:計算機是 根據指令操作數據的設備

計算機具有 功能性 可編程性。

功能性,指對數據的操作,表現為數據計算、輸入輸出處理和結果存儲等。

可編程性,指根據一系列指令自動地、可預測地、准確地完成操作者的意圖。

計算機的發展參照 摩爾定律 ,表現為指數方式。

計算機硬體所依賴的集成電路規模參照摩爾定律發展,計算機運行速度因此也接近幾何級數快速增長,計算機高效支撐的各類運算功能不斷豐富發展。

摩爾定律 Moore』s Law——計算機發展 歷史 上最重要的預測法則

Intel公司創始人之一戈登·摩爾在1965年提出單位面積集成電路上可容納晶體管的數量約每兩年翻一番,CPU/GPU、內存、硬碟、電子產品價格等都遵循摩爾定律。計算機是當今世界,唯一長達50年有效且按照指數發展的技術領域,計算機深刻改變人類 社會 ,甚至可能改變人類本身,可預見的未來30年,摩爾定律還將持續有效。

程序設計

程序設計是計算機可編程性的體現。

程序設計,亦稱編程,是深度應用計算機的主要手段,程序設計已經成為當今 社會 需求量最大的職業技能之一,很多崗位都將被計算機程序接管,程序設計將是生存技能。

程序設計語言

程序設計語言是一種用於交互(交流)的人造語言。

程序設計語言,亦稱編程語言,是程序設計的具體實現方式,編程語言相比自然語言更簡單、更嚴謹、更精確,編程語言相比自然語言更簡單、更嚴謹、更精確。

編程語言種類很多,但生命力強勁的卻不多。編程語言有超過600種,絕大部分都不再被使用。C語言誕生於1972年,它是第一個被廣泛使用的編程語言,Python語言誕生於1990年,它是最流行最好用的編程語言。

編程語言的執行方式

計算機執行源程序的兩種方式:編譯和解釋。

源代碼:採用某種編程語言編寫的計算機程序,人類可讀。

例如:result = 2 + 3

目標代碼:計算機可直接執行,人類不可讀 (專家除外)。

例如:11010010 00111011

編譯

將源代碼一次性轉換成目標代碼的過程。

執行編譯過程的程序叫作編譯器(compiler)。

解釋

將源代碼逐條轉換成目標代碼同時逐條運行的過程

執行解釋過程的程序叫做解釋器(interpreter)。

編譯和解釋

編譯:一次性翻譯,之後不再需要源代碼(類似英文翻譯)。

解釋:每次程序運行時隨翻譯隨執行(類似實時的同聲傳譯)。

靜態語言和腳本語言

根據執行方式不同,編程語言分為兩類。

靜態語言:使用編譯執行的編程語言,如C/C++語言、Java語言。

腳本語言:使用解釋執行的編程語言,如Python語言、JavaScript語言、PHP語言。

執行方式不同,優勢也各有不同。

靜態語言:編譯器一次性生成目標代碼,優化更充分,程序運行速度更快。

腳本語言:執行程序時需要源代碼,維護更靈活,源代碼在維護靈活、跨多個操作系統平台。

IPO

程序的基本編寫方法。

I:Input 輸入,程序的輸入。

P:Process 處理,是程序的主要邏輯。

O:Output 輸出,程序的輸出。

理解IPO

輸入 ,程序的輸入 文件輸入、網路輸入、控制台輸入、交互界面輸入、內部參數輸入等,輸入是一個程序的開始。

輸出 ,程序的輸出,控制台輸出、圖形輸出、文件輸出、網路輸出、操作系統內部變數輸出等,輸出是程序展示運算結果的方式。

處理 ,處理是程序對輸入數據進行計算產生輸出結果的過程,處理方法統稱為 演算法 ,它是程序最重要的部分,演算法是一個程序的靈魂。

問題的計算部分

一個待解決的問題中,可以用程序輔助完成的部分。

計算機只能解決計算問題,即問題的計算部分,一個問題可能有多種角度理解,產生不同的計算部分,問題的計算部分一般都有輸入、處理和輸出過程。

編程解決問題的步驟

6個步驟 (1-6)

分析問題 :分析問題的計算部分,想清楚。

劃分邊界 :劃分問題的功能邊界,規劃IPO。

編寫程序 :編寫問題的計算機程序,編程序。

調試測試 :調試程序是正確運行的,運行調試。

升級維護 :適應問題的升級維護,更新完善。

求解計算問題的精簡步驟

3個精簡步驟

確定IPO :明確計算部分及功能邊界。

編寫程序 :將計算求解的設計變成現實。

調試程序 :確保程序按照正確邏輯能夠正確運行。

編程能夠訓練思維

編程體現了一種抽象交互關系、自動化執行的思維模式。計算思維:區別邏輯思維和實證思維的第三種思維模式。能夠促進人類思考,增進觀察力和深化對交互關系的理解。

編程能夠增進認識

編程不單純是求解計算問題。不僅要思考解決方法,還要思考用戶體驗、執行效率等方面。能夠幫助程序員加深對用戶行為以及 社會 和文化的認識。

編程能夠帶來樂趣

編程能夠提供展示自身思想和能力的舞台。讓世界增加新的顏色、讓自己變得更酷、提升心理滿足感。在信息空間里思考創新、將創新變為現實。

編程能夠提高效率

能夠更好地利用計算機解決問題。顯著提高工作、生活和學習效率。為個人理想實現提供一種藉助計算機的高效手段。

編程帶來就業機會

程序員是信息時代最重要的工作崗位之一。國內外對程序員崗位的缺口都在百萬以上規模。計算機已經滲透於各個行業, 就業前景非常廣闊。

學習編程的誤區

Q:編程很難學嗎? A:掌握方法就很容易!

首先,掌握編程語言的語法,熟悉基本概念和邏輯。其次,結合計算問題思考程序結構,會使用編程套路。最後,參照案例多練習多實踐,學會舉一反三次。

『玖』 python編程例子有哪些

python編程經典例子:

1、畫愛心表白、圖形都是由一系列的點(X,Y)構成的曲線,由於X,Y滿足一定的關系,所以就可以建立模型,建立表達式expression,當滿足時,兩個for循環(for X in range;for Y in range)就會每行每列的列印。

(9)編程python案例擴展閱讀:

Python的設計目標之一是讓代碼具備高度的可閱讀性。它設計時盡量使用其它語言經常使用的標點符號和英文單字,讓代碼看起來整潔美觀。它不像其他的靜態語言如C、Pascal那樣需要重復書寫聲明語句,也不像它們的語法那樣經常有特殊情況和意外。

Python開發者有意讓違反了縮進規則的程序不能通過編譯,以此來強製程序員養成良好的編程習慣。並且Python語言利用縮進表示語句塊的開始和退出,而非使用花括弧或者某種關鍵字。增加縮進表示語句塊的開始,而減少縮進則表示語句塊的退出,縮進成為了語法的一部分。

『拾』 求一道python編程題

time="13時4分20秒"

i=time.find("時")

hour=time[:i]

j=time.find("分")

minute=time[i+1:j]

k=time.find("秒")

second=time[j+1:k]

print('{0:0>2s}:{1:0>2s}:{2:0>2s}'.format(hour,minute,second))

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