那些好玩的一行python代码和背后的原理

之前看过很多python一行代码的文章，但对其中原理并不十分了解，相信其他人也有同样问题。这次就来选取一些有趣的一行代码，并深入分析其中的原理~

 

0. 预备知识

range()函数

range(start, end, step) 生成[start, end)范围内的数，每个数相隔step。start默认为0，step默认为1。注意区间是左闭右开，即包含start，不包含end。

列表推导式

[元素 for i in range(n) if 条件] 列表推导式的结果是一个列表。

for i in range(n)的作用可以理解为生成n次元素，if又对元素进行了限制。

先看个简单的[i for i in range(3)]结果是[0, 1, 2]。一共生成3次元素，第i次生成元素i。所以：第0次生成元素0，第1次生成元素1，第2次生成2。没有if限制，那么所有元素都保留。

再看个稍难的[i*i for i in range(6) if i%2!=0]结果是[1, 9, 25]。if i%2!=0限制了i必须是奇数，那么i只能是1，3，5。表达式是i*i，所以结果就是1，9，25。

lambda表达式

lambda *args:return_value

lambda表达式又称为匿名函数，没错它就是个没有名字的函数。。

*args是参数，可传入任意个数。retuan_value是函数的返回值。

比如算2*x+1，那么需要的参数就是x，返回结果就是2*x+1。

 

g(3)=7。是不是和数学的表达一样？

filter过滤器

filter(Function, iterable object)

Function是一个函数，iterable object是一个可迭代对象。

filter功能是每次从可迭代对象中取出一个元素，作为Function的参数运算，如果Function的返回值是False，那么该元素就会被丢弃，如果返回值是True，就会被保留。

lambda表达式和filter一起用就很强大了！

看个简单例子filter(lambda x: x %2, range(3))。从range(3)中筛选对2取余为真的数（奇数），结果是1，3。

True和False

在python里面，0，空字符串，空列表，空元组会被认为是False。

or和and

如果某个数能够完全确定表达式的值了，就把这个数返回，作为整个表达式的值。

or表达式左右两边，只要一边为真，表达式就为真。因此在判断中，如果左边为真，直接返回左边，没有必要再判断右边。

比如2 or 3 = 23，因为根据左边的2判断出表达式为真，无论右边是什么都不影响，可以直接返回2。

 

and表达式左右两边都为真，表达式才为真。因此在判断中，如果左边为假，可以判断表达式为假，直接返回左边，没有必要再判断右边。如果左边为真，就要再判断右边。

比如3 and 2 = 2。左边是3，还需要判断右边，右边是2，所以返回2。

 

分片

对字符串的分片可以理解为截取子字符串。

s[start:end]的结果是s的子字符串，从第start个元素开始，长度为end-start，不包括第end个元素。start默认为0，end默认为s的长度。若start>=end，则长度=end-start<=0，只能返回空字符串。

 

列表分片的分法也是一样的，只不过返回的是一个列表。

join()

s.join([...])。s和str列表内的元素都是str类型。join函数把s加入到列表相邻两个元素中，组成一个新的字符串。

 

初学者应该都会学习这些基础的python知识。东西还是挺多的。

 

1 hello world

print("hello world!")

没错就是hello world！大家可以回想一下学习c和java时候输出一个hello world有多困难？！而用python这一行就搞定。

python里面函数是一等公民，Java里面类是一等公民，它们的设计理念是不一样的。python对比java，就不需要又public又class的，只需要调用内置函数print()就行。

 

2 求素数

[prime for prime in filter(lambda x: not[i for i in range(2, x) if x%i==0], range(2, 101))]

这么鬼畜一长串能看懂？？后面有更长的！

最外层是个表列推导式，保存了求出来的素数，那么看filter是怎么筛选的就行了。

filter里面的range也不用看，只是个范围而已，那么重点只剩下：

lambda x: not[i for i in range(2, x) if x%i==0

假设x是一个素数，那么range(2, x)的范围内x%i 一定是不等于0的。于是一直不满足if的条件，推导式得到一个空列表[]。加个not，not [] = True。

素数->得到空列表[]->not []->True。也就是素数才会满足filter的条件！

filter筛选出来的就是素数。如果lambda里面没有not呢，那么筛选出来的就是非素数。

 

3 FizzBuzz问题

3的倍数替换成Fizz，5的倍数替换成Buzz，既是3的倍数又是5的倍数替换成FizzBuzz。

["fizz"[i%3*4:]+"buzz"[i%5*4:] or i for i in range(1, 100)]

这是个列表推导式。or i 好懂，如果前面都不为真，那么返回i。

如果i是3的倍数那么i % 3 * 4 = 0，对"Fizz"的切片就是"Fizz"[0:]="Fizz"。否则start的范围会超过"Fizz"的长度4，切片失败，返回''。

对"Buzz"的切片同理。如果i既是3又是5的倍数，就会得到"Fizz"+"Buzz"="FizzBuzz"

 

4 打印99乘法表

print('\n'.join([' '.join(['%s*%s=%-2s' % (y, x, x*y) for y in range(1, x+1)]) for x in range(1, 10)]))

两个for可理解为两层循环，感觉这个很好懂没什么好过多解释的？？

 

5 打印爱心

print('\n'.join([''.join([('iloveu'[(x-y)%6]if((x*0.05)**2+(y*0.1)**2-1)**3-(x*0.05)**2*(y*0.1)**3<=0 else' ')for x in range(-30,30)])for y in range(15,-15,-1)]))

 

这是最高能的一个！结果还是很好看的。

下面研究这一行十二分鬼畜的代码究竟是怎么回事。

这一行太长了，我们可以把两个列表提取出来，便于观察。

再把列表推导式写成循环的形式。

逻辑清晰之后，用正常人的思路把功能实现。

对于if里面那一串公式，估计就是心形线的函数了，小于等于0表示该点(x, y)在心形里面，所以从"iloveu"中选字符填充，否则就用' '填充。

至于为什么取下标为(x-y)%6，%6很好理解，因为'iloveu'的长度就是6嘛。(x-y)我原以为是作者故意弄复杂的，用x%6试了结果是这样的：

 

单以x%6选择下标导致不同行的同一个位置都是一样的字符（和上面的心对比一下）。所以(x-y)是做了一个偏移，视觉效果更好了。

颜色也最好调一调。。这颜色太丑了

 

6 其他想法

 

有的一行代码已经违背了python简洁易读的初衷，但其中对于内置函数的妙用和透彻理解是值得学习的。

 

最后一个打印心形的方法，换一个判断函数就能打印其他形状了。填充的字符也可以改，只要把长度也改成对应的就行。

 

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转自公众号「小z的笔记本」

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