一篇不錯(cuò)的Python入門教程_python

原文 http://www.hetland.org/python/instant-hacking.php

Instant Hacking[譯文]

譯者： 肯定來過

這是一篇簡短的關(guān)于python程序設(shè)計(jì)語言的入門教程，原文在這里，翻著詞典翻譯了來！

這是一份對編程藝術(shù)的簡短介紹，其中的例子是用python寫成的。(如果你已經(jīng)知道了該如何編程，但是想簡單了解一下python，你可以查閱我的另一篇文章Instant Python。）這篇文章已經(jīng)被翻譯為意大利、波蘭、日本、塞爾維亞以及巴西葡萄亞語等許多種語言，而且正在被翻譯為韓語。（譯者：當(dāng)然，現(xiàn)在已經(jīng)包括了中文版本，只是作者并不知道。）

這篇文章和如何闖入別人的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之類的東西無關(guān)。我不關(guān)注那類事情，所以請不要email問我那些東西。

注意：要使此文中的例子正確運(yùn)行，你應(yīng)該把它們寫在一個(gè)文本文件中，然后用解釋器運(yùn)行；不要試圖直接在交互方式下運(yùn)行它們－－不是所有的都可以這樣運(yùn)行。（不要問我和此有關(guān)的具體細(xì)節(jié)。最好查閱python文檔或者email給help@python.org）。

1. 運(yùn)行環(huán)境

要用python寫程序，你必須先安裝一個(gè)python的解釋器。它可以存在于大多數(shù)平臺(tái)（包括Macintosh、Unix和Windows）。更多與此有關(guān)的信息可以在python的網(wǎng)站上找到。你還應(yīng)該有一個(gè)文本編輯器（象emacs、notepad或者類似的東西）。

2. 編程是什么？

為計(jì)算機(jī)寫程序其實(shí)就是給它一系列的指令告訴它去做什么。計(jì)算機(jī)程序在某些方面就象是菜譜，指導(dǎo)我們?nèi)绾巫霾说哪欠N。例如［1］：

假日火腿沙拉

原料：

腌泡汁：
1/4杯酸橙汁
1/4杯低鈉大豆醬油
1/4杯水
1大湯匙植物油
3/4茶匙小茴香
1/2茶匙牛至
1/4茶匙熱胡椒粉
2片丁香、大蒜，搗碎

沙拉：
1份（12盎司）罐裝少鈉午餐肉火腿切成條狀
1個(gè)洋蔥，切片
胡椒粉，切好的生菜
12個(gè)櫻桃西紅柿，切半

方法：

把腌泡汁裝在有合適蓋子的廣口瓶里搖勻。用塑料袋裝上火腿，潑上腌泡汁，封住袋口。在電冰箱里腌制30分鐘。從塑料袋里取出火腿；準(zhǔn)備2大湯匙腌泡汁，在煮鍋里煮一下。加上火腿、洋蔥、綠色的胡椒。燒3到4分鐘直到火腿熟了為止……

當(dāng)然，沒有一臺(tái)計(jì)算機(jī)會(huì)懂這個(gè)……而且即便是懂，大多數(shù)計(jì)算機(jī)也不可能燒制出一份沙拉。那么，我們該如何讓這些變得對計(jì)算機(jī)來說更為友好一些呢？從根本上說依賴于兩點(diǎn)：首先，我們必須以計(jì)算機(jī)可以理解的方式與之交流；其次還要和它談?wù)撍軌蜃龅降氖虑椤?

第一點(diǎn)意味著我們必須使用一種語言－－一種已經(jīng)為之準(zhǔn)備好了解釋器的程序設(shè)計(jì)語言，第二點(diǎn)意味著我們不能期望計(jì)算機(jī)為我們做一份沙拉－－但是我們可以讓它做數(shù)字累加或者在屏幕上打印東西之類的事情。

3. Hello……

程序設(shè)計(jì)教程有一個(gè)傳統(tǒng)，通常以在屏幕上打印“Hello, world!”這樣的程序做為開始。對python來說，這非常簡單：

print "Hello, world!"

它從根本上說很象上面的菜譜（盡管要短得多?。?。它告訴計(jì)算機(jī)做什么：打印“Hello, world!”。如果讓它打印更多的廢話該怎么做呢？很簡單：

print "Hello, world!"
print "Goodbye, world!"

不比上一個(gè)難，是不是？但是不怎么有趣……我們希望它可以處理更多的元素，就象沙拉菜譜那樣。那么，我們都有哪些元素呢？首先，有字符串，象“Hello, world!”，除此之外還有數(shù)字。假設(shè)我們打算讓計(jì)算機(jī)為我們計(jì)算矩形的面積。我們可以給它如下的菜譜：

# The Area of a Rectangle

# Ingredients:

width = 20
height = 30

# Instructions:

area = width * height
print area

你大概可以看出它同火腿沙拉菜譜的相似性（盡管有些細(xì)微的差別）。但它是如何工作的呢？首先，以#開始的行叫做注釋事實(shí)上會(huì)被計(jì)算機(jī)忽略。然而插入象這樣小段的注釋對于增強(qiáng)你程序的可讀性來說是很重要的。

接下來，看起來象 foo = bar 這樣的行叫做賦值。對于 width = 20 這樣的情況來說就是告訴計(jì)算機(jī)從這里開始width就代表20了。它還意味著一個(gè)名字為“width”的變量從此被創(chuàng)建了（如果它先前已經(jīng)存在，那么會(huì)被重新覆蓋）。所以，我們以后使用這個(gè)變量的時(shí)候，計(jì)算機(jī)就知道了它的值。因此，

width * height

本質(zhì)上同

20 * 30

一樣會(huì)計(jì)算出600這個(gè)結(jié)果，然后賦給名稱為“area”的變量。程序的最后一句在屏幕上打印出變量“area”的值，所以你看到這個(gè)程序運(yùn)行的最終結(jié)果僅僅是

600

注意：在某些程序設(shè)計(jì)語言中，你必須在程序開始的時(shí)候告訴計(jì)算機(jī)你將會(huì)用到哪些變量（就象沙拉中的元素）－－而python足夠聰明，所以你可以根據(jù)需要隨時(shí)創(chuàng)建。

4. 反饋

現(xiàn)在，你可以執(zhí)行一些簡單，或者再復(fù)雜一點(diǎn)的計(jì)算了。比方說，你或許打算寫一段程序來計(jì)算圓形的面積而不是矩形的：

radius = 30

print radius * radius * 3.14

然而，這事實(shí)上并不比計(jì)算矩形面積的那個(gè)程序更有意思。至少在我看來是這樣。它有些僵硬。如果我們看到半徑為31的圓該怎么辦？怎樣讓計(jì)算機(jī)知道？這有點(diǎn)象沙拉菜譜中的：“燒3到4分鐘直到火腿熟了為止。”要知道何時(shí)燒熟，我們必須檢查。我們需要反饋，或者提示。計(jì)算機(jī)如何知道我們圓形的半徑？同樣需要輸入資料……我們可以做的是告訴計(jì)算機(jī)半徑是多少：

radius = input("What is the radius?")
print radius * radius * 3.14

現(xiàn)在程序變得漂亮一些了……input是個(gè)被稱為函數(shù)的東西。（很快你將學(xué)習(xí)創(chuàng)建你自己的函數(shù)。而input是python內(nèi)建的函數(shù)。）僅僅寫下

input

什么也不會(huì)做……你必須在它的后面放上一對括號。所以input()可以工作－－它會(huì)簡單的要求用戶輸入半徑的長度。而上面的那個(gè)版本對用戶來說也許更友好一些，因?yàn)樗紫却蛴〕隽艘粋€(gè)問題。當(dāng)我們將諸如提問字符串“What is the radius?”之類的東西放在函數(shù)調(diào)用的括號中時(shí)，這個(gè)過程被稱為函數(shù)的參數(shù)傳遞。括號中的內(nèi)容被稱為參數(shù)。在上個(gè)例子中我們傳遞了一個(gè)提問作為參數(shù)以便input知道在獲得答案前應(yīng)該先打印什么。

但是獲得的答案如何到達(dá)radius變量呢？函數(shù)input，調(diào)用時(shí)，會(huì)返回一個(gè)值（象許多其它函數(shù)一樣）。你不一定非要使用這個(gè)值，但象我們這種情況，我們要使用它。這樣，下面這兩個(gè)表達(dá)式有著很大的差別：

foo = input
bar = input()

foo現(xiàn)在包含input函數(shù)本身（所以它事實(shí)上可以象foo("What is your age?")這樣使用；這被稱為動(dòng)態(tài)函數(shù)調(diào)用）而bar包含用戶鍵入的值。

5. 流程

現(xiàn)在我們可以編寫程序執(zhí)行簡單的任務(wù)（運(yùn)算和打?。┎⑶铱梢垣@得用戶輸入了。這很有用，但仍然局限在按順序執(zhí)行命令，也就是說－－它們必須按照事先安排好的順序執(zhí)行。大多數(shù)火腿沙拉菜譜是象這樣順序或者線性敘述的。但是如果我們打算讓計(jì)算機(jī)檢查沙拉是否燒好該怎樣告訴它呢？如果燒好了，那么應(yīng)該從烘箱里把它取出來－－否則的話，應(yīng)該接著讓它燒更長一段時(shí)間什么的。我們?nèi)绾伪磉_(dá)這個(gè)？

我們想做的，其實(shí)是控制程序的流程。它可以從兩個(gè)方向執(zhí)行－－要么拿開火腿，要不繼續(xù)讓它留在烘箱里。我們可以選擇，條件是它是否燒好。這被稱為條件執(zhí)行。我們可以這樣寫：

temperature = input("What is the temperature of the spam?")

if temperature >; 50:
 print "The salad is properly cooked."
else:
 print "Cook the salad some more."

意思很明顯：如果溫度超過50（攝氏度），那么打印出信息告訴用戶燒好了，否則，告訴用戶再燒制一段時(shí)間。

注意：縮進(jìn)在python中很重要。條件執(zhí)行（還有循環(huán)執(zhí)行以及函數(shù)定義－－見后面）中的語句塊必須被縮進(jìn)（而且要縮進(jìn)同等數(shù)量的空格；一個(gè)鍵相當(dāng)于8個(gè)空格）以便解釋器可以知道它們從哪里開始到哪里結(jié)束。這同時(shí)也使程序變得更加可讀。

讓我們回到先前的面積計(jì)算問題。能看出來這段程序做什么嗎？

# Area calculation program

print "Welcome to the Area calculation program"
print "---------------------------------------"
print

# Print out the menu:
print "Please select a shape:"
print "1 Rectangle"
print "2 Circle"

#Get the user's choice:
shape = input(">; ")

#Calculate the area:
if shape == 1:
 height = input("Please enter the height: ")
 width = input("Please enter the width: ")
 area = height *width
 print "The area is ", area
else:
 radius = input("Please enter the radius: ")
 area = 3.14 * (radius**2)
 print "The area is ", area

這個(gè)例子中的新東西：
1. 只使用print本身將打印出一個(gè)空行
2. ==檢查兩個(gè)值是否相等，與=不同，后者把表達(dá)式右側(cè)的值賦給左側(cè)的變量。這是一個(gè)非常重要的差別！
3. **是python的冪運(yùn)算符－－因此半徑的平方被寫成radius**2
4. print能夠打印出不止一個(gè)東西。只要用逗號把它們分開就可以了。（它們在輸出時(shí)會(huì)用單個(gè)空格分開。）

這個(gè)程序很簡單：它要一個(gè)數(shù)字，告訴它用戶打算讓它計(jì)算矩形或是圓形的面積。然后，使用一個(gè)if語句（條件執(zhí)行）來決定應(yīng)當(dāng)執(zhí)行哪個(gè)語句塊計(jì)算面積。這兩個(gè)語句塊同先前面積計(jì)算例子中使用的語句塊本質(zhì)上是一樣的。留意注釋是如何使代碼變得更加可讀的。編程的第一條戒律就是：“你應(yīng)當(dāng)注釋！”無論如何－－它都是一個(gè)應(yīng)該養(yǎng)成的好習(xí)慣。

練習(xí)1：

擴(kuò)展上面的程序使它包括正方形面積的計(jì)算，用戶只要輸入它一條邊的長度就可以了。做這個(gè)練習(xí)之前你需要了解一件事：如果你有兩個(gè)以上的選擇，你可以象這樣寫：

if foo == 1:
 # Do something...
elif foo == 2:
 # Do something else...
elif foo == 3:
 # If all else fails...

這里的elif是意思為“else if”的神秘代碼:)。所以，如foo等于1，做某件事；否則，如果foo等于2，那么做另外的一些事，等等。你也可以在程序中加入其它的選項(xiàng)－－象三角形以及任意多邊形。隨你的便。

6. 循環(huán)

順序執(zhí)行和條件執(zhí)行僅僅是程序設(shè)計(jì)三個(gè)基本語句塊架構(gòu)方式中的兩個(gè)。第三個(gè)則是循環(huán)執(zhí)行。在上個(gè)段落中我假設(shè)了一種情況，檢查火腿是否燒好，但很明顯它并不適用。如果下次檢查時(shí)火腿仍然沒燒好該怎么辦？我們怎么知道需要檢查多少次？事實(shí)上，我們不知道。而且我們也沒必要知道。我們可以要求計(jì)算機(jī)持續(xù)檢查直到燒好了為止。怎么表達(dá)這個(gè)？你猜到了－－我們使用循環(huán)，或者說是重復(fù)執(zhí)行。

python有兩種循環(huán)類型：while循環(huán)和for循環(huán)。for循環(huán)大概是最簡單的。舉個(gè)例子：

for food in "spam", "eggs", "tomatoes":
 print "I love", food

它的意思是：對于列表"spam", "eggs", "tomatoes"中的每個(gè)元素，都打印出你喜歡它。循環(huán)中的語句塊為每個(gè)元素執(zhí)行一次，而且每次執(zhí)行，當(dāng)前的元素都被賦給變量food（在這個(gè)例子中）。另外一個(gè)例子：

for number in range(1, 100):
 print "Hello, world!"
 print "Just", 100 - number, "more to go..."

print "Hello, world"
print "That was the last one... Phew!"

函數(shù)range返回給定范圍的數(shù)字列表（包括第一個(gè)數(shù)字，不包括最后一個(gè)……這個(gè)例子中是［1……99］）。所以，這樣解釋它：

循環(huán)體為1（包括）到100（不包括）之間的數(shù)字每個(gè)執(zhí)行一次。（哪個(gè)是循環(huán)體以及隨后的表達(dá)式事實(shí)上做什么留下來做為練習(xí)。）

但這對我們的燒菜問題并沒有實(shí)質(zhì)的幫助。如果我們打算檢查火腿一百次，那么這是個(gè)很好的解決方案；但是我們不知道這是否夠－－或者太多了。我們只是希望它在溫度達(dá)不到（或者，直到它足夠熱－－大致某個(gè)狀態(tài)）的時(shí)候持續(xù)檢查。所以，我們使用while:

# Spam-cooking program

# Fetch the function sleep
from time import sleep

print "Please start cooking the spam. (I'll be back in 3 minutes.)"

# Wait for 3 minutes (that is, 3*60 seconds)...
sleep(180)

print "I'm baaack :)"

# How hot is hot enough?
hot_enough = 50

temperature = input("How hot is the spam?")
while temperature < hot_enouth:
 print "Not hot enough... Cook it a bit more..."
 sleep(30)
 temperature = input("OK, How hot is it now?")

print "It's hot enough - You're done!"

這個(gè)例子中的新東西……

1. 有些有用的函數(shù)被存儲(chǔ)在模塊中而且可以被導(dǎo)入。此例中我們從python自帶的time模塊中導(dǎo)入了函數(shù)sleep（它休止給定的多少秒的時(shí)間）。（做你自己的模塊當(dāng)然也是可能的……）

練習(xí)2：

寫一個(gè)程序，持續(xù)從用戶獲得數(shù)據(jù)然后相加，直到它們的和為100。再寫一個(gè)程序，從用戶那里獲得100個(gè)數(shù)據(jù)，打印出它們的和。

Bigger Programs - Abstraction

如果想知道一本書的大致內(nèi)容，你不會(huì)翻遍所有的頁－－你只是看看目錄，是不是？它會(huì)列出書的主要內(nèi)容?，F(xiàn)在－－想像寫一本菜譜。許多菜譜，像“奶油火腿通心面”和“瑞士火腿餡餅”很可能包含相同的東西，比如火腿，在這種情況下－－你肯定不會(huì)打算在每個(gè)菜譜里都重復(fù)敘述如何制作火腿。（好了……你事實(shí)上可能不做火腿……但是為了做例子，請忍受一下:)）。你會(huì)把制作火腿的菜譜單獨(dú)放在一個(gè)章節(jié)，而僅僅在其它章節(jié)里引用它。這樣－－代替在每個(gè)菜譜里都完整的描述，你只要引用章節(jié)的名稱就可以了。在計(jì)算機(jī)編程中這被稱為抽象化。

我們是不是已經(jīng)象這樣運(yùn)行了某些東西？是的。我們沒有詳細(xì)的告訴計(jì)算機(jī)如何從用戶那里獲得一個(gè)答案（好了－－我們沒有真的這樣做……同樣地……我們也沒有真正的在做火腿:)）而是簡單的使用了input－－一個(gè)函數(shù)來代替。我們事實(shí)上可以構(gòu)造我們自己的函數(shù)，來應(yīng)用于這種類型的抽象化中。

假設(shè)我們希望找到小于給定正數(shù)的最大整數(shù)。例如，給定2.7，這個(gè)數(shù)應(yīng)當(dāng)是2。這往往被稱為給定數(shù)的“底線（floor）”。（這事實(shí)上可以用python的內(nèi)建函數(shù)int來處理，但是，請?jiān)俅稳淌芪夷盟骼印┪覀冊撛鯓幼?？一個(gè)簡單的解決辦法是從0開始試每一個(gè)可能的數(shù)：

number = input("What is the number?")

floor = 0
while floor <= number:
 floor = floor + 1
floor = floor - 1

print "The floor of ", number, "is ", floor

注意當(dāng)floor不再小于（或者等于）給定數(shù)時(shí)循環(huán)結(jié)束了；我們加了太多1給它。因此我們必須為它減去1。如果我們希望把它應(yīng)用于完整的數(shù)學(xué)運(yùn)算該怎么辦呢？我們不得不為求每個(gè)數(shù)的基數(shù)（"floor"-ing)而寫一次完整的循環(huán)。這很不舒服……你可能猜到了我們代之以什么：把它放在我們自己的函數(shù)中，命名為“floor”：

def floor(number):
 result = 0
 while result <= number:
 result = result + 1
 result = result - 1
 return result

這個(gè)例子中的新東西……

1. 函數(shù)用關(guān)鍵字def定義，函數(shù)名緊隨其后并且要用括號把需要的參數(shù)括起來。
2. 如果要求函數(shù)返回一個(gè)值，要使用關(guān)鍵字return來處理（它同時(shí)也自動(dòng)結(jié)束函數(shù)定義）。

定義了函數(shù)之后，我們可以象這樣使用它：

x = 2.7
y = floor(2.7)

執(zhí)行后，y的值應(yīng)該是2。定義擁有多個(gè)參數(shù)的函數(shù)也是可以的：

 
def sum(x, y):
 return x + y

練習(xí)3

寫一個(gè)函數(shù)，用歐幾里德方法尋找兩個(gè)數(shù)的一個(gè)共同因數(shù)。工作過程是這樣的：

1. 假設(shè)兩個(gè)數(shù)，a和b，a大于b
2. 重復(fù)以下步驟直到b變成0：
1. a變?yōu)閎的值
2. b變成沒有改變值之前的a除以沒有改變值之前的b的余數(shù)
3. 返回a的最后一個(gè)值

提示：

* 使用a和b作為函數(shù)的參數(shù)
* 簡單的設(shè)定a大于b
* x除以z的余數(shù)用表達(dá)式 x % z 來計(jì)算
* 兩個(gè)變量可以象這樣一起賦值：x, y = y, y+1。這里x被賦以值y（這意味著，y的值此前已經(jīng)指定）而且y被遞增了1。

7. 深入函數(shù)

上面的練習(xí)怎么做？難嗎？還不太清楚函數(shù)？別擔(dān)心－－我還沒完成我的話題呢。

我們構(gòu)建函數(shù)時(shí)使用的萃取方法稱為過程抽象，許多編程語言把關(guān)鍵字過程同函數(shù)一樣使用。事實(shí)上，這兩個(gè)概念是不一樣的，但是在python中它們都被稱為函數(shù)（因?yàn)樗鼈兓蚨嗷蛏僖酝瑯拥姆绞蕉x和使用）。

函數(shù)和過程（在其它語言中）的區(qū)別在哪里呢？嗯－－就像你在前面的段落里看到的那樣，函數(shù)可以返回一個(gè)值。區(qū)別就是過程并不返回這樣的值。許多時(shí)候，用這種方法把函數(shù)劃分為兩種類型－－返回值的和不返回值的－－是很有用的。

不返回值的函數(shù)（過程）可以用作子程序或例行程序。我們調(diào)用這些函數(shù)，它們制造某些原料，就象泡沫鮮奶之類的。我們可以在很多地方使用這個(gè)函數(shù)而不需要重寫它的代碼（這被稱為代碼再利用－－以后你還會(huì)知道，它意義不僅僅在這里）。

這樣的函數(shù)（或過程）的另一個(gè)有用性體現(xiàn)在－－它改變了環(huán)境（例如，把糖和奶油混在一起攪拌，它們的整個(gè)外部狀態(tài)就變化了）讓我們看個(gè)例子：

def hello(who):
 print "Hello, ", who

hello("world")
# Prints out "Hello, world"

打印出內(nèi)容是它一方面的作用，因?yàn)檫@是這個(gè)函數(shù)唯一需要做的事，它其實(shí)是一個(gè)典型的所謂過程。但是……它事實(shí)上沒有改變它的運(yùn)行環(huán)境，是不是？它怎樣才能改變呢？讓我們試一下：

# The *wrong* way of doing it
age = 0

def setAge(a):
 age = a

setAge(100)
print age
# Prints "0"

錯(cuò)在哪兒？錯(cuò)在函數(shù)setAge創(chuàng)建了它自己的也被命名為age的局部變量，它只在setAge函數(shù)內(nèi)部可用。那如何才可以避免出現(xiàn)這個(gè)問題呢？我們可以使用全局變量。

注意：全局變量在python中不常用。它們?nèi)菀滓鸩缓玫拇a組織結(jié)構(gòu)，被稱為意大利面代碼。我這里使用它們是為了引出更復(fù)雜一點(diǎn)的技術(shù)問題－－如果你可以請盡量避免使用它們。

[color=#FF0000]未譯完。。[/color]

rockety 回復(fù)于：2005-06-06 09:27:59

[color=red]譯完了的，只是不小心，沒在我的blog上貼全，而且也沒有給出縮進(jìn)。:oops: 今天一并更正了。感謝wolfg轉(zhuǎn)貼，并給出了正確的縮進(jìn)。以下是其余部分：[/color]

通過告訴解釋器一個(gè)變量是全局的（用象global age這樣的表達(dá)式做），我們事實(shí)上
告訴了它在函數(shù)之外使用這個(gè)變量，而不是重新創(chuàng)建一個(gè)新的局部變量。（所以，和局部
相反它是全局的。）因此上面的程序可以象這樣重寫：

# The correct, but not-so-good way of doing it
age=0

def setAge(a):
 global age

setAge(100)
print age

# Prints "100"

了解對象（隨后談到）后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)更好的解決這個(gè)問題的辦法是使用一個(gè)有age屬
性和setAge方法的對象。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)那段，你也將會(huì)發(fā)現(xiàn)一些函數(shù)改變它的環(huán)境的更好的
例子。
好了－－那么真正的函數(shù)是什么樣？什么是函數(shù)呢，事實(shí)上？數(shù)學(xué)函數(shù)象一種“機(jī)
器”，獲得輸入然后計(jì)算結(jié)果。它會(huì)每次返回同樣的結(jié)果，如果每次提供它同樣的輸入。
例如：

def square(x):
return x*x

這和數(shù)學(xué)上的函數(shù)f(x)=x*x 一樣。它的行為象一個(gè)精確的函數(shù)，僅僅依賴于它的輸
入，在任何情況下都不改變它的環(huán)境。

所以－－我這里描繪了兩種構(gòu)造函數(shù)的方法：一種類型更象是過程，不返回任何結(jié)
果；另一種更象是數(shù)學(xué)上的函數(shù)，（幾乎）什么也不做就是為了返回一個(gè)結(jié)果。當(dāng)然，在
這兩種極端事物之間做某些事情是可能的，盡管當(dāng)函數(shù)改變事物的時(shí)候，它應(yīng)該清楚它改
變了。你可以通過標(biāo)記它們的名字區(qū)分它們，例如為“純粹”的函數(shù)使用象square這樣的
名詞而對類似過程那樣的函數(shù)使用象setAge這樣命令式的名字。

9. 更多類型－數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)在－－你已經(jīng)知道了不少：怎樣輸入輸出，怎樣設(shè)計(jì)復(fù)雜的運(yùn)算法則（程序）來執(zhí)
行數(shù)學(xué)運(yùn)算，但是好戲還在后頭呢。

截止目前我們都在程序中使用了哪些成份呢？數(shù)字和字符串，對不對？沒意思的種
類……現(xiàn)在讓我們引入兩三個(gè)其它的成份來讓事情變得更有意思些。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是種組織數(shù)據(jù)的成份。（驚奇，吃驚……）單個(gè)的數(shù)據(jù)沒有什么真正的數(shù)據(jù)
結(jié)構(gòu)，是不是？但是假設(shè)我們需要很多數(shù)放在一起做為一個(gè)成份－－那就需要某種結(jié)構(gòu)。
例如，我們可能想要一個(gè)數(shù)據(jù)列表。那很容易：

[3, 6, 78, 93]

在循環(huán)那段我提到了列表，但沒真正描述它。好－－這里說的就是你如何創(chuàng)建它。只
需要列出元素，用逗號分開，再加上方括號就行了。

來看一個(gè)計(jì)算素?cái)?shù)（只能被1和它本身整除的數(shù)）的例子：

# Calculate all the primes below 1000
# (Not the best way to do it, but...)

result = [1]
candidates = range(3, 1000)
base = 2
product = base

while candidates:
 while product < 1000:
 if product in candidates:
 candidates.remove(product)
 product = product+base
 result.append(base)
 base = candidates[0]
 product = base
 del candidates[0]
 result.append(base)
 print result

這個(gè)例子中的新東西……

內(nèi)建函數(shù)range事實(shí)上返回一個(gè)列表，可以象所有其它列表那樣使用。（它包括第
一個(gè)數(shù)，但是不包括最后一個(gè)數(shù)。）

列表可以當(dāng)作邏輯變量使用。如果它非空，則為true，否則為false。因此，while
candidates意思是“while名稱為candidates的列表非空時(shí)”或者簡單的說“while存
在candidates時(shí)”。

你可以用if someElement in somelist來檢查一個(gè)元素是否在列表中。

你可以用someList.remove(someElement)來刪除someList中的someElement。

你可以用someList.append(something)為一個(gè)列表添加元素。事實(shí)上，你也可以使
用“＋”（象someList = someList+[something])。但是效率不是太高。

你可以通過在列表名之后加上用括號括起來的表示某元素位置的數(shù)字（很奇怪，列
表的第1個(gè)元素，位置是0）來獲得列表的某個(gè)元素。因此someList[3]是someList
列表的第四個(gè)元素（依次類推）。

你可以使用關(guān)鍵字del刪除變量。它也可以用來刪除列表中的元素（就象這里）。
因此del someList[0]刪除someList 列表中的第一個(gè)元素。如果刪除前列表是[1, 2,
3]，刪除后就變成了[2, 3]。

在繼續(xù)敘述索引列表中的元素之前，我簡單解釋一下上面的例子。

這是古老算術(shù)的一個(gè)版本，稱為“The Sieve of Erastothenes”（類似這樣）。它考量一
系列給定數(shù)字（在本例中是一個(gè)列表），然后有組織的刪除已知不是素?cái)?shù)的數(shù)字。如何知
道？只要看看它們是不是可以被分解為其它兩個(gè)數(shù)就可以了。

我們從一個(gè)包含數(shù)字[2...999]的候選列表開始－－我們知道1是素?cái)?shù)（事實(shí)上，它可能
是也可能不是，看你問誰了），我們想得到小于1000的所有素?cái)?shù)。（事實(shí)上，我們的候
選列表是[3...999]，但是2也是候選數(shù)字，因?yàn)樗俏覀兊牡谝粋€(gè)base）。我們還有個(gè)叫result的列表，它任何時(shí)間都包含著最新的結(jié)果。最初的時(shí)候，它只包含1。我們還有個(gè)叫base的變量。每次循環(huán)，我們刪除是它的倍數(shù)的數(shù)字（它總是候選列表中最小的數(shù)）。每次循環(huán)之后，我們知道剩下的最小的數(shù)是素?cái)?shù)（因?yàn)樗锌梢苑纸獾臄?shù)我們都刪除了）。

因此，我們把它加入result，并把它設(shè)為新的base，然后從列表里移除它（這樣就不會(huì)對
它重復(fù)計(jì)算了）。當(dāng)候選列表為空時(shí)，result列表將包含所有的素?cái)?shù)。精巧吧，哈!
思考一下：第一次循環(huán)有什么特別嗎？那時(shí)base 是2，但它一樣經(jīng)過了篩選。為什
么？為什么這不發(fā)生在其它的base值身上？我們打算移除product時(shí)能否確定它在候選列
表中呢？為什么？

接下來是什么呢？哦，是的……索引。還有切片。它們是從python列表中獲得單個(gè)
元素的方法。你已經(jīng)見到了普通的索引行為。它相當(dāng)簡單。事實(shí)上，我已經(jīng)告訴了你所有
你需要知道的關(guān)于它的東西，除了一件事：負(fù)數(shù)索引從列表的末尾向前計(jì)算。所以，
someList[-1]是someList的最后一個(gè)元素，someList[-2]是它之前的一個(gè)元素，依次類
推。

切片，仍然，對你來說是陌生的。它和索引相似，除了切片可以獲得列表中的所有的
元素，而不僅僅是單個(gè)的元素。這如何做呢？象這樣：

food = [“spam”, “spam”, “eggs”, “sausages”, “spam”]
print food[2:4]

# Prints “['eggs', 'sausages']”

10. 繼續(xù)抽象－對象和面向?qū)ο缶幊?

現(xiàn)在有個(gè)比較熱門的詞叫做“面向?qū)ο缶幊獭薄?

就象本段標(biāo)題暗示的那樣，面向?qū)ο缶幊虄H僅是另外一種抽象細(xì)節(jié)的方式。程序通過
命名將簡單的描述抽象為復(fù)雜的操作。在面向?qū)ο缶幊虝r(shí)，我們不僅可以這樣對待程序，
還可以把它們做為對象。（現(xiàn)在，這肯定會(huì)讓你吃驚，哈?。├纾绻帉憻鹜瘸?
序，我們不用編寫很多過程來處理溫度、時(shí)間、成份等等，我們可以把它們結(jié)合為一個(gè)火
腿對象?；蛘?，也許我們可以再有爐子對象和時(shí)鐘對象……那么，象溫度這類事物就變成
了火腿對象的一個(gè)屬性，而時(shí)間可以從時(shí)鐘對象讀取。要使用我們的程序做某些事，我們
可以教給我們的對象某些方法；比如，爐子應(yīng)當(dāng)知道如何烹制火腿等。

那么－－在python中我們?nèi)绾巫瞿?？我們不能直接制造一個(gè)對象。不能直接制造一個(gè)
爐子，而是做一個(gè)菜譜來描述爐子應(yīng)該是什么樣。這份菜譜因此就描述了一個(gè)被我們稱為
爐子的一類對象。一個(gè)非常簡單的爐子類可能是這樣：

class Oven:

 def insertSpam(self, spam):
 self.spam = spam

 def getSpam(self):
 return self.spam

這看起來很難理解，還是怎樣呢？

這個(gè)例子中的新東西……

對象的類用關(guān)鍵字class定義。

類的名稱通常以大寫字母開始，而函數(shù)和變量（還有屬性和方法）的名稱以小寫字
母開始。

方法（也就是讓對象知道如何去做的函數(shù)和操作）的定義沒有特別，但是要在類的
定義里面。

所有對象的方法應(yīng)當(dāng)有的第一個(gè)參數(shù)叫做self（或者類似的……）原因很快就清楚
了。

對象的屬性和方法可以這樣來訪問：mySpam.temperature = 2 或者dilbert.be_nice
()。

我能猜到上面例子中的某些東西你仍然不清楚。例如，什么是self？還有，現(xiàn)在我們
有了對象菜譜（也就是類），我們怎樣事實(shí)上構(gòu)造一個(gè)對象呢？

我們先顛倒一下順序。對象通過象引用函數(shù)那樣引用類名來創(chuàng)建：

myOven = Oven()

myOven包含了一個(gè)Oven對象，通常叫做Oven類的一個(gè)實(shí)例。假設(shè)我們也構(gòu)造好了
一個(gè)Spam類，那么我們可象這樣做：

mySpam = Spam()
myOven.insertSpam(mySpam)

myOven.spam現(xiàn)在將包含mySpam。怎么回事？因?yàn)椋覀冋{(diào)用一個(gè)對象的某個(gè)方法
時(shí)，第一個(gè)參數(shù)，通常稱為self，總是包含對象本身。（巧妙，哈?。┻@樣，self.spam =spam這一行設(shè)置當(dāng)前Oven對象的spam屬性的值為參數(shù)spam。注意它們是兩個(gè)不同的事物，盡管在這個(gè)例子中它們都被稱為spam。

11. 練習(xí)3答案

這是這個(gè)運(yùn)算法則的一個(gè)非常簡潔的版本：

def euclid(a, b):
 while b:
 a, b = b, a%b
 return a

12. 參考
［1］假日火腿沙拉菜譜摘自獺ormel Foods壞繾影娌似住?
Copyright ?nbsp;Magnus Lie Hetland 肯定來過［譯］

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