番外：几个新手总会踩的“坑”（下）

鱼C-小师妹

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小讲堂更新到现在，距离几个新手总会踩的“坑”（上）｜【辛 酸 血 泪】已经过去了几千行代码的时间～

哈哈哈哈哈，这么说是暗示你们都有认真完成每一讲的课后练习～

为什么迟迟没更呢？

原因很简单，让有“共性的问题”飞一会儿！

此刻时机已到，凝结成本文。

因为学到现在，很多童鞋不会再踩（上）中那样显而易见的“浅”坑。

会因为懂得还不够多，不够全面，而踩一些效率低下的坑～

这次我们就不在黑板上写代码咯·～

主要和大家分享一些心得，涉及到的代码不是重点，那些形而上的概念才重要哦！

废话不读说啦，开始吧～


1、优化原则

经常在每一讲的练习中，都会介绍给大家多种优化代码的方法。

这次来好好总结下优化代码的 3 大原则：

• 过早优化
• 权衡代价
• 集中火力
  

咱们一个一个的来说。

原则一·：过早优化

很多童鞋一开始上手写代码就奔着性能优化的目标，对于老鸟这无可厚非～

但是对于新手如果这么要求自己，就会感到步步维艰，因为你不敢先让程序“先跑去来”。

没有跑起来就不知道哪里是重点，就会陷入到某个点中。俗话说得好：

让正确的程序更快要比让快速的程序正确容易得多

因此，优化的前提是代码能正常工作。

过早地进行优化可能会忽视对总体性能指标的把握，在得到全局结果前不要主次颠倒。

原则二：权衡代价

对于已经上手编程的童鞋，应该都已经学会“权衡代价”了，如果还不会，说明犯过的错还不够～

世间做任何事情，都会有代价的，就像你此时此刻看了本视频，当下就无法看其他的一样～

要知道想解决所有性能的问题是几乎不可能的！

通常面临的选择无非就是时间换空间或空间换时间。

开发成本一定要考虑到，不能为了优化一行代码，让其他维护他的人都不知所云。

原则三：集中火力

不要优化那些无关紧要的部分。

如果对代码的每一部分都去优化，这些修改会使代码难以阅读和理解。

如果你的代码运行速度很慢，首先要找到代码运行慢的位置，通常是内部循环，专注于运行慢的地方进行优化。

在其他地方，一点时间上的损失没有什么影响。


2、慎用全局变量

不管是使用哪门编程语言的新手，都会有一个不好的小习惯，我先不公布答案。

看看你能从下面这段代码中找到答案吗：

import math

size = 99999
for x in range(size):
    for y in range(size):
        z = math.sqrt(x) + math.sqrt(y)

发现了吧，没错就是：

使用全局变量

究其原因其实很简单：

因为不会调试，怕出错，一个值走天下，最安全

只要你看过小师妹之前分享的调试教程，真的会发现让编译器来帮你查值才最靠谱。



由于全局变量和局部变量实现方式不同，定义在全局范围内的代码运行速度会比定义在函数中的慢不少。

通过将脚本语句放入到函数中，通常可带来 15% - 30% 的速度提升哦！

所以上面代码更好的写法是将 size 写到函数中：

def main():  
    size = 10000

定义到函数中后就可以减少全部变量使用～


3、无意义的数据复制

这里的复制不是指那种把函数复制过直接用。

而是指数据层面的复制，来看下面的代码，找问题：

def main():
    size = 99999
    for f in range(size):
        value = range(size)
        value_list = [x for x in value]
        square_list = [x * x for x in value_list]

main()

这里的 value_list，其实完全没有必要～

因为会创建不必要的数据结构或复制，直接这么写就好：

  for f in range(size):
        value = range(size)
        square_list = [x * x for x in value]  

main()

另外也不要滥用 copy.deepcopy() 之类的函数。

通常在这些代码中是可以去掉复制操作的。


4、拼接字符串用 join

小甲鱼老师在最新版 Python 中讲解字符串的使用，强调过：

字符串拼接请用 join ，忘掉 +

很重要，但是有多少人还在图方便用 “+”呢：

result = ''
fori in string_list:
        result += i
    return result

当使用 a + b 拼接字符串时，由于 Python 中字符串是不可变对象。

其会申请一块内存空间，将a和b分别复制到该新申请的内存空间中。

因此，如果要拼接 n 个字符串，会产生 n-1 个中间结果，每产生一个中间结果都需要申请和复制一次内存！

这肯定会严重影响运行效率滴。

而使用 join() 拼接字符串时，会首先计算出需要申请的总的内存空间，然后一次性地申请所需内存，并将每个字符串元素复制到该内存中去。

所以看完今天这一讲，请用 join 来拼接字符串，就像酱紫：

return ''.join(string_list)

是不是干净又好用呢？！


5、用 if 的短路特性

if 条件的短路特性是指对 if a and b 这样的语句， 当 a 为 False 时将直接返回，不再计算 b：

if (1>2) and (3>2)

对于 if a or b 这样的语句，当 a 为 True 时将直接返回，不再计算 b。

上面就是短路逻辑的核心玩法，基于此还可以将多个 and 或 or 混用在一起。

表达式从左至右运算，若 or 的左侧逻辑值为 True ，则短路 or 后所有的表达式（不管是 and 还是 or），直接输出 or 左侧表达式 。

表达式从左至右运算，若 and 的左侧逻辑值为 False ，则短路其后所有 and 表达式，直到有 or 出现，输出 and 左侧表达式到 or 的左侧，参与接下来的逻辑运算。

若 or 的左侧为 False ，或者 and 的左侧为 True 则不能使用短路逻辑。

因此， 为了节约运行时间，对于 or 语句，应该将值为 True 可能性比较高的变量写在 or 前，而 and 应该推后。

说了这么多，我们用个月考程序来举例说明～

让鱼油输入两次月考的成绩和期末考试成绩。

月考只要其中一次及格（大于 60 分），期末考必须及格，这样学期成绩才算及格，及格就输出“合格”，否则输出"失败"。

就可以写成这样:

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

看输出：



代码很精简是不是，短路掉的部分，就是提升效率的所在。


6、循环的优化

天底下应该没有不用循环的程序员吧。

而选择哪些循环是有效率高低之别的，这几个点不理解的话就先记住：

• 用 for 循环代替 while 循环
• 使用隐式 for 循环代替显式 for 循环
• 减少内层 for 循环的计算
  

我们一个一个来说～

在 Python 底层中 for 循环是比 while 循环效率高滴。

像这种最常用的 while 循环：

while i < size:
        sum += 1
        i++
return sum

就可以写成：

for i in range(size):
        sum += 1
return sum

针对这样的写法，还有更进一步用隐式循环代替显示 for 循环：

return sum(range(size))

很多老鸟都爱这这么写，自行使用就好～

最后一个循环嵌套，其实在 08 就有说过了，这里简单提一下。



像下面的平方根求和代码：

 for x in range(size):
        for y in range(size):
            z = sqrt(x) + sqrt(y)

代码中 sqrt(x) 位于for 循环最内层。

这就意味着每次执行都会重新计算一次，增加了时间开销。

其实可以这么写：

for x in range(size):
        sqrt_x = sqrt(x)  
        for y in range(size):
            z = sqrt_x + sqrt(y)

这样就会减少内层 for 循环的计算～

还有很多很多优化的高级操作，我们以后遇到再来像这样总结一下～

最后分享给大家一个查询 Python 数据结构效率的网址：传送门



好啦，这节课讲了很多概念，好好消化一下吧，有问题或者新的操作。

欢迎留言评论，下课！拜·～～

fish_nian

学习一下

SSZRLGG

我中了两个。。。

bool想学C

快更新视频

hornwong

xiaoxiazuozhu

靠靠靠靠靠扩一下

游刃鱿鱼

a = int(input('请输入第一次月考的成绩：'))
b = int(input('请输入第二次月考的成绩：'))
c = int(input("请输入期末考试成绩："))
if  c >60 and (a > 60 or b > 60):
print('及格')
else:
print('失败')

阿萨德按时

lyx1999

冲冲冲

学习编程中的Ben

谢了

我叫武炜昊

学习学习

hornwong

pu-007

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