一、內(nèi)置函數(shù)

1. complex([real[,imag]])

返回一個復(fù)數(shù)，實部 + 虛部*1j，或者把字符串或者數(shù)字轉(zhuǎn)成復(fù)數(shù)形式。

參數(shù)可以是復(fù)數(shù)表達式，也可以是字符串。當參數(shù)是字符串的時候，數(shù)字與操作符之間不能有空格。即comple('1 + 2j')是錯誤的。

print(complex(1, 2))print(complex(1 + 2j))print(complex('1+2j'))# 輸出 1+2jprint(complex(1))# 輸出 1+0j

滿足：實部 + 虛部*1j 的數(shù)被稱為復(fù)數(shù)。

a = 1 + 3j# 求實部print(a.real)# 求虛部print(a.imag)# 求共軛print(a.conjugate())

2. chr(i) 與 ord(i)

chr(i) 是將當前整數(shù) i 轉(zhuǎn)成對應(yīng)的 ascii 字符，可以是十進制，也可以是十六進制，其中0 <= i <= 0x10ffff (1114111)。其對應(yīng)的逆操作為 ord(i)，i 為 ascii 字符。

下面的函數(shù)演示如何求一個可迭代對象的 ascil字符 或者其對應(yīng)的數(shù)值。注意函數(shù) ordplus ，參數(shù) x 中的每一個元素必須是單個字符，如果是列表，形式如下：[‘P’ , ‘y’, ‘t’ , ‘h’, ‘o’ , ‘n’]。

def chrplus(x): chr_string = '' for elem in x: chr_string += chr(elem) return chr_stringdef ordplus(x): ord_list = [] for elem in x: ord_list.append(ord(elem))return ord_listx = 'Python高效編程'temp = ordplus(x)print(temp)# 輸出：[112, 121, 116, 104, 111, 110,# 39640, 25928, 32534,31243]init = chrplus(temp)print(init)# 輸出：Python高效編程

3.enumerate(iterable, start=0)

返回 enumerate 對象。迭代對象必須是序列，迭代器，或者其他支持迭代的對象。enmerate() 函數(shù)返回的是迭代器，同樣是可迭代對象。每次迭代的元素，都包含元素在序列里的序號(strat 默認值為 0) 和元素對應(yīng)值。因此，我們可以用 for 循環(huán)獲取返回值。

等價于：

def enumerate(sequence, start=0): n = start for elem in sequence: yield n, elem n += 1for i, elem in enumerate(['P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']): print(i, elem)

4. abs(x)

返回數(shù)的絕對值。參數(shù)可以是整數(shù)或者浮點數(shù)。如果參數(shù)是復(fù)數(shù)，返回復(fù)數(shù)的模。Python 中虛數(shù)用數(shù)值加上字符 j 的形式表示。要注意 j 前面的數(shù)值不能省略，比如 1j。進裙：960410445免費領(lǐng)取視頻資料

下面是我寫的簡易版的 abs 函數(shù)：

from math import sqrtdef naive_abs(x): # isinstance 判斷參數(shù)x是否為整數(shù)或浮點數(shù) if isinstance(x, int) or isinstance(x, float): if x < 0: x = - x # 判斷參數(shù)x是否為復(fù)數(shù) elif isinstance(x, complex): # x.real 復(fù)數(shù)的實部 # x.imag 復(fù)數(shù)的虛部 real = x.real imag = x.imag # 求復(fù)數(shù)的模 x = sqrt(real ** 2 + imag ** 2) else : return '請輸入 int float complex' return xprint(abs(3+4j))print(naive_abs(3+4j))# 輸出 5.0print(abs(-6))print(naive_abs(-6))# 輸出 6

二、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1. 二分查找

要想使用二分搜索，首先要確保迭代序列是有序的。對于無序序列，我們首先要進行排序操作。

每次循環(huán)縮小一半搜索范圍，時間復(fù)雜度為 O(logn)。每次循環(huán)，比較選取的中間數(shù)與需要查找的數(shù)字，如果待查數(shù)小于中間數(shù)，就減少右界至中間數(shù)的前一個數(shù)；如果待查數(shù)大于中間數(shù)，就增加左界到中間數(shù)后一個數(shù)；如果待查數(shù)等于中間數(shù)，返回中間數(shù)的下標，該下標即為待查數(shù)在序列中的位置。當左界大于右界時，循環(huán)結(jié)束，說明序列中并沒有待查數(shù)。

def binary_search(item, find): # 有序可迭代對象 left, right = 0, len(item) - 1 mid = left + (right - left) // 2 while left <= right: if item[mid] == find: return mid elif item[mid] > find: right = mid - 1 else: left = mid + 1 mid = left + (right - left) // 2return Noneseq = [1, 4, 7, 9, 13, 17, 18, 21, 34, 45, 65]binary_search(seq, 13)# 輸出：4

2. 快速排序

首先要打亂序列順序 ，以防算法陷入最壞時間復(fù)雜度?？焖倥判蚴褂谩胺侄沃钡姆椒āτ谝淮蛄?，首先從中選取一個數(shù)，凡是小于這個數(shù)的值就被放在左邊一摞，凡是大于這個數(shù)的值就被放在右邊一摞。然后，繼續(xù)對左右兩摞進行快速排序。直到進行快速排序的序列長度小于 2 （即序列中只有一個值或者空值）。

# quicksortimport randomdef quicksort(seq): if len(seq) < 2: return seq else: base = seq[0] left = [elem for elem in seq[1:] if elem < base] right = [elem for elem in seq[1:] if elem > base] return quicksort(left) + [base] + quicksort(right)seq = [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3]random.shuffle(seq)# seq：[6, 4, 9, 3, 8, 5, 7]print(quicksort(seq))# 輸出：[3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

3. 冒泡排序

冒泡排序（順序形式），從左向右，兩兩比較，如果左邊元素大于右邊，就交換兩個元素的位置。其中，每一輪排序，序列中最大的元素浮動到最右面。也就是說，每一輪排序，至少確保有一個元素在正確的位置。這樣接下來的循環(huán)，就不需要考慮已經(jīng)排好序的元素了，每次內(nèi)層循環(huán)次數(shù)都會減一。其中，如果有一輪循環(huán)之后，次序并沒有交換，這時我們就可以停止循環(huán)，得到我們想要的有序序列了。

def bouble_sort(sequence): seq = sequence[:] length = len(seq) - 1 i = j = 0 flag = 1 while i < length: j = 0 while j < length - i: if seq[j] > seq[j + 1]: seq[j], seq[j + 1] = seq[j + 1], seq[j] flag = 0 j += 1 if flag: break i += 1 return seq

4. 選擇排序

選擇排序，每次選擇當前序列的最小值，將其與當前序列的第一個元素交換位置，每迭代一次，當前序列長度減一。迭代結(jié)束，即可得到有序序列。

def find_minimal_index(seq): min_elem = seq[0] count = 0 min_elem_index = count for elem in seq[1:]: count += 1 if elem < min_elem: elem, min_elem = min_elem, elem min_elem_index = count return min_elem_indexdef select_sort(sequence): # 選擇排序 seq = sequence[:] length = len(seq) for i in range(length): index = find_minimal_index(seq[i:]) seq[index + i], seq[i] = seq[i], seq[index + i] return seq

5. 去重序列重復(fù)元素

首先新建一個集合 set，對于序列中的元素，如果已經(jīng)在集合中了，我們就不返回這個值。如果不在集合中，就向集合添加這個元素，并返回這個值。key 是函數(shù)名，通過修改 key，我們可以改變重復(fù)元素的判斷依據(jù)。比如對于下面這個序列：a = [{'a': 6, 'b': 4}, {'a': 6, 'b': 3}, {'a': 6, 'b': 4},{'a': 8, 'b': 12}]list(dedupe(a, lambda x: x['a']))這里我們把 dedupe 設(shè)置為，基于關(guān)鍵字 ‘a(chǎn)’ 對應(yīng)值去除重復(fù)元素，也就是說集合中添加的元素為關(guān)鍵字 ‘a(chǎn)’ 對應(yīng)值。輸出為：[{'a': 6, 'b': 4}, {'a': 8, 'b': 12}]list(dedupe(a, lambda x: (x['a'],x['b'])))這里，集合添加的是關(guān)鍵字’a’和’b’對應(yīng)值的元組。

輸出為： [{'a': 6, 'b': 4}, {'a': 6, 'b': 3}, {'a': 8, 'b': 12}]

# Python高效編程def dedupe(sequence, key): # 依序去除重復(fù)元素 seen = set()items = sequence[:] for item in items: if key: seq = key(item) if seq not in seen:seen.add(seq) yield item

6. Vector

這一節(jié)，我們來實現(xiàn)一個簡單的 Vector 類。Vector 類有兩個屬性，為 x，y 坐標，即對應(yīng)向量的橫縱坐標。首先，實現(xiàn)重載 + 號的方法def __add__，及實現(xiàn)兩個向量的加法。具體做法是：將加號兩邊的 Vector 對象的 x, y值相加，得到新的 x, y值并且返回一個新的向量對象。__sub__方法實現(xiàn)了 Vector 對象的減法，和加法差不多。讓向量對象的對應(yīng)屬性相減，并返回新的向量對象。__ads__方法，使得可以對實例進行 ads操作(即取橫縱坐標的模)。__mul__方法，使得實例可以通過乘法進行伸縮的操作。__repr__與__str__方法使得打印對象更加美觀。

import math# Python高效編程class Vector(object): def __init__(self, x, y): self.x = xself.y = y def __add__(self, other): x = self.x + other.x y = self.y + other.y return Vector(x, y) def __sub__(self, other): x = self.x - other.x y = self.y - other.y return Vector(x, y) def __abs__(self): return math.sqrt(self.x ** 2 + self.y ** 2) def __bool__(self): return bool(self.x or self.y) def __mul__(self, times): return Vector(self.x * times, self.y * times) def __repr__(self): return 'Vector({}, {})'.format(self.x, self.y) __str__ = __repr__def main(): v1 = Vector(3, 5) v2 = Vector(4, 5) v3 = v1 + v2 v4 = v3 * 2 v5 = v2 - v1 print(v3) print(v4) print(abs(v3))print(v5)if __name__ == '__main__': main() # 輸出：# Vector(7, 10)# Vector(14, 20)# 12.206555615733702# Vector(1, 0)

7. 具名元組

具名元組（namedtuple） 是 python 標準庫 collections 中的工廠函數(shù)。它接受兩個參數(shù)，第一個參數(shù)表示類的名稱，第二個參數(shù)是類的字段名。后者可以是可迭代對象，也可以是空格隔開的字符串。然后，我們通過一串參數(shù)的形式將參數(shù)傳遞到構(gòu)造函數(shù)中。這樣，我們既可以通過字段名訪問元素，也可以用索引訪問元素。

from collections import namedtupleToDo = namedtuple('ToDo', 'date content priority')t = ToDo(12, 'null', 1)print(t.date)print(t[1])# 輸出:# 12# null

下面是具名元組的演示程序：我們創(chuàng)建了一個 ToDoList 類，并且支持 + 、索引、切片與顯示等操作。并且通過格式化輸出，美化打印結(jié)果。

from collections import namedtupleToDo = namedtuple('ToDo', 'date content priority')class ToDoList: def __init__(self): self.item = [] def add(self, date, content, priority): self.item.append(ToDo(date, content, priority)) def _modify(self, item):self.item = item @property def _getitem(self): return self.item def __getitem__(self, pos): return self.item[pos] def __add__(self, other): item = self._getitem + other._getitem t = ToDoList() t._modify(item) return t def __repr__(self): items = self._getitem text = '{:<5}{:^10}{:^10}'.format('date', 'content', 'priority') fmt = '{:<5}{:^10}{:^10}' for item in items: text += ' ' text += fmt.format(item.date, item.content, item.priority) return text __str__ = __repr__def main(): t1 = ToDoList()t1.add(12, 'play', 0) t1.add(8, 'seek', 6) t2 = ToDoList() t2.add(4, 'sleep', 2) t3 = t1 + t2 print(t3)if __name__ == '__main__': main()# 輸出# date content priority #12 play 0 #8 seek 6 # 4 sleep 2

三、遞歸

1. 階乘

迭代停止條件：n < 2

# 階乘# n > 0def factor(n): return 1 if n < 2 else n * factor(n-1)

2. 序列和

迭代停止條件：序列為空

# 和def naive_sum(seq): if not seq: return 0 else: return seq[0] + naive_sum(seq[1:])

3. 求序列長度

迭代停止條件：序列為空

# 計數(shù)def naive_count(seq): if not seq: return 0 else: return 1 + naive_count(seq[1:])

4. 求序列最大值

迭代停止條件：序列為空

# 最大值count = 1def naive_max(seq): global count global max_num if count:max_num = seq[0] count = 0 if not seq: count = 1 return max_num else: if seq[0] > max_num: seq[0], max_num = max_num, seq[0] return naive_max(seq[1:])

以上便是本次的全部內(nèi)容，大家可以親自編程練練手。