Python 开发者必知 11 个超好用的内置函数,提升效率必备!

在 Python 的世界里,内置函数就像是瑞士军刀,小巧却功能强大。它们经过精心设计和优化,能够帮助我们以更简洁、更高效的方式解决常见编程问题。今天,我将为大家介绍 11 个提升开发效率必备的 Python 内置函数,它们每一个都能让你的代码更加优雅和 Pythonic!

无论你是 Python 新手还是经验丰富的开发者,这些内置函数都值得深入了解和掌握。它们不仅能减少代码量,还能提高程序性能,是每个 Python 程序员工具箱中不可或缺的利器。

1. set() - 高效的集合操作

set()函数用于创建一个无序不重复元素集,可进行关系测试、去重等操作。集合运算比列表操作效率更高,特别是在成员检测和去重场景下。

集合支持并集、交集、差集等数学运算,是处理唯一性数据的理想选择。相比手动去重,set()只需一行代码就能完成任务。

在 Python 的世界里,内置函数就像是瑞士军刀,小巧却功能强大。它们经过精心设计和优化,能够帮助我们以更简洁、更高效的方式解决常见编程问题。今天,我将为大家介绍 11 个提升开发效率必备的 Python 内置函数,它们每一个都能让你的代码更加优雅和 Pythonic!⚡⚡⚡ 

无论你是 Python 新手还是经验丰富的开发者,这些内置函数都值得深入了解和掌握。它们不仅能减少代码量,还能提高程序性能,是每个 Python 程序员工具箱中不可或缺的利器。⚡⚡⚡ 

 1. set() - 高效的集合操作

set()函数用于创建一个无序不重复元素集,可进行关系测试、去重等操作。集合运算比列表操作效率更高,特别是在成员检测和去重场景下。

参见文章:90% Python 开发者不知道的 set 用法!提升效率必备!

 2. eval() - 动态表达式求值

eval()函数用于执行一个字符串表达式,并返回表达式的值。它能够将字符串作为代码动态执行,为程序带来极大的灵活性。

虽然eval()需要谨慎使用(有安全风险),但在需要动态计算表达式的场景下非常有用,如实现计算器、公式解析等功能。

参见文章:一把锋利的双刃剑:Python 内置函数 eval 的深度解析与实践指南

 3. sorted() - 灵活的排序工具

 3.1 sorted 函数基础:入门必备知识

sorted 是 Python 内置的高阶函数,用于对可迭代对象进行排序操作。与列表的 sort 方法不同,sorted 函数会返回一个新的已排序列表,而不会修改原始数据。这种不可变特性使得代码更加安全可靠,也更符合函数式编程的理念。

sorted 函数的基本语法非常简单,只需要传入一个可迭代对象即可。它默认采用升序排列,并且能够智能地处理各种数据类型。让我们看一个最基本的示例:

numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]
sorted_numbers = sorted(numbers)
print(sorted_numbers)  # 输出: [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]

 3.2 关键参数解析:掌握排序的核心控制

sorted 函数之所以强大,在于它提供了多个关键参数来实现灵活的排序控制。其中最重要的两个参数是 key 和 reverse,它们可以组合使用来实现各种复杂的排序需求。

reverse 参数用于控制排序方向,设置为 True 时进行降序排列。key 参数则更加灵活,它接受一个函数,用于从每个元素中提取比较键。下面这个示例展示了如何根据字符串长度进行排序:

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry', 'date']
sorted_fruits = sorted(fruits, key=len)
print(sorted_fruits)  # 输出: ['date', 'apple', 'banana', 'cherry']

 3.3 高级 key 函数技巧:解锁复杂排序场景

在实际开发中,我们经常需要根据对象的特定属性或多个条件进行排序。这时 key 函数就显示出它的真正威力。我们可以使用 lambda 表达式或 operator 模块来创建简洁高效的 key 函数。

对于复杂对象排序,我们可以访问对象属性或实现多级排序。下面的示例展示了如何根据学生对象的年龄和成绩进行排序

students = [
    {'name': 'Alice', 'age': 20, 'score': 90},
    {'name': 'Bob', 'age': 19, 'score': 85},
    {'name': 'Charlie', 'age': 20, 'score': 95}
]

# 按年龄升序,然后按成绩降序
sorted_students = sorted(students, key=lambda x: (x['age'], -x['score']))
print(sorted_students)

# ------ 输出 -------
# [{'name': 'Bob', 'age': 19, 'score': 85}, 
# {'name': 'Charlie', 'age': 20, 'score': 95}, 
# {'name': 'Alice', 'age': 20, 'score': 90}]

 4. reversed() - 反向迭代序列

reversed() 函数返回一个反向的迭代器,可以高效地反向遍历序列。它不会修改原序列,而是返回一个新的迭代器对象。

当需要反向处理数据时,reversed() 比切片 [::-1] 更节省内存,特别是处理大型序列时优势明显。

# 列表反转示例
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
reversed_numbers = reversed(numbers)
print(list(reversed_numbers))  # 输出: [5, 4, 3, 2, 1]

 5. zip() - 并行迭代多个序列

zip 函数是 Python 内置的一个高阶函数,它能够将多个可迭代对象中的元素一一对应地打包成元组。理解 zip 的基本行为是掌握它的第一步,这为后续的高级应用打下坚实基础。

zip 函数最常见的用途是将两个或多个列表中的元素按位置配对。当传入的可迭代对象长度不一致时,zip 会以最短的那个为准,这种设计在实际开发中非常实用。

# 基础示例:合并两个列表
names = ['Alice', 'Bob', 'Charlie']
scores = [85, 92, 78]

# 使用 zip 将姓名和分数配对
paired_data = list(zip(names, scores))
print(paired_data)
# 输出: [('Alice', 85), ('Bob', 92), ('Charlie', 78)]

 6. enumerate() - 带索引的迭代

enumerate 是 Python 内置的高阶函数,它能够将一个可迭代对象转换为一个枚举对象,同时返回索引和对应的元素。与传统的 range(len()) 方法相比,enumerate 更加简洁直观,减少了出错的可能性

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
for i, fruit in enumerate(fruits):
    print(f"{i}: {fruit}")

# ------ 输出 -------
# 0: apple
# 1: banana
# 2: cherry

 7. any() - 存在性检测

any() 是 Python 内置的一个布尔函数,用于判断可迭代对象中是否存在任何为 True 的元素。它的工作原理类似于逻辑或(OR)运算的扩展版本,但针对的是序列中的元素而非单独的值。

any() 函数最吸引人的特点是它的短路求值特性——一旦发现一个 True 元素就会立即返回,不再检查剩余元素。这种特性在处理大型数据集时能显著提升性能。

any() 函数的基本语法非常简单,只需要传入一个可迭代对象即可。它会返回一个布尔值,告诉你这个可迭代对象中是否至少有一个元素评估为 True。

numbers = [0, False, 1, 2]
print(any(numbers))  # True

 8. all() - 全称判断

all() 是 Python 内置的布尔函数,用于判断可迭代对象中的所有元素是否都为真值 (Truthy)。它遵循"全有或全无"的逻辑,只有当所有元素都为真时才返回 True,否则返回 False。

all() 函数的一个关键特性是它的短路求值行为 —— 一旦发现一个假值 (Falsy) 元素就会立即返回 False,不再检查剩余元素。这种特性在处理大型数据集时可以显著提升性能。

values = [True, 1, 'hello']
print(all(values))  # True

 9. filter() - 数据筛选器

filter() 是 Python 内置的高阶函数,用于从可迭代对象中筛选出满足特定条件的元素。它的设计哲学源于函数式编程范式,强调 "做什么" 而非 "怎么做",使代码更加声明式和易读。

filter() 的核心优势在于它的惰性求值特性 —— 它返回一个迭代器而非列表,这意味着在处理大数据集时可以节省大量内存。这种特性使 filter() 成为处理流式数据的理想选择。

filter() 函数接受两个参数:一个函数和一个可迭代对象。它会将可迭代对象中的每个元素传递给函数,保留函数返回 True 的元素。

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
evens = filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers)
print(list(evens))  # [2, 4, 6]

 10. map() - 批量处理函数

map()函数将指定函数应用于可迭代对象的每个元素,返回一个map对象。它是函数式编程的代表,可以避免显式循环。

参见文章:告别 for 循环!Python 数据处理就该这么写:map 和 reduce 深度解析

 11. reduce() - 累积计算

reduce()函数(需从functools导入)对序列中的元素进行累积计算,将前两个元素的结果与下一个元素继续运算。它实现了函数式编程中的归约操作。

reduce()适合实现累积计算,如求和、求积、查找最大最小值等操作。

参见文章:告别 for 循环!Python 数据处理就该这么写:map 和 reduce 深度解析

 总结:内置函数的力量

这11个Python内置函数每一个都是经过精心设计的工具,能够解决特定的编程问题。它们不仅能让代码更简洁、更Pythonic,还能显著提高开发效率和程序性能。

记住,优秀的Python程序员不是会写复杂代码的人,而是能用最简单优雅的方式解决问题的人。这些内置函数就是你编程工具箱中的利器,合理使用它们,让你的代码焕发Python的真正魅力!

你最喜欢哪个内置函数?或者你有其他特别推荐的内置函数吗?欢迎在评论区分享你的使用心得和经验!


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