《Head First Python》学习笔记 Chapter6

本文将涉及到字典和类。字典可以有效地组织数据，可以将数据与名称关联（类似于Map），从而实现快速查找。另外，也可以自定义类来处理一些功能，通过为对象增加一些属性和方法完成所需的功能。

所需文件获取地址：http://python.itcarlow.ie/chapter6/hfpy_ch6_data.zip

字典dictionary

字典是一个内置的数据结构，允许将数据与键进行关联，这样可以使内存中的数据与实际数据的结构保持一致。也可以称之为“映射”、“散列”、“关联数组”等。

创建字典dict

可以使用两种方式进行创建空字典，一种是使用大括号创建，一种是使用工厂函数dict()创建。

>>> cheese = {}
>>> palin = dict()

>>> type(cheese)
<class 'dict'>

>>> type(palin)
<class 'dict'>

添加数据

通过将值与键关联，向这两个字典中添加一些数据。注意两种添加方式的不同。

>>> cheese['Name'] = 'John Cheese'
>>> cheese['Occupations'] = ['actor', 'comedian', 'writer', 'file producer']

>>> palin = {'Name' : 'John Cheese', 'Occupations' : ['actor', 'comedian', 'writer', 'file producer']}

访问数据

通过字典名称加上[key]就可以访问到对应的值。

>>> palin['Name']
'John Cheese'
>>> cheese['Occupations']
['actor', 'comedian', 'writer', 'file producer']
>>> cheese['Occupations'][2]
'writer'

与列表不同的是，字典并不会维持插入的顺序，只是保持key-value之间的关联关系。

完成上篇文章中的需求，现在运动员的数据变成了Sarah Sweeney,2002-6-17,2:58,2.58,2:39,2-25,2-55,2:54,2.18,2:55,2:55,2:22,2-21,2.22这种形式，其中不仅包含运动员数据，还有其他一些信息，需要进行特殊处理。

def sanitize(time_str):
    if '-' in time_str:
        spliter = '-'
    elif ':' in time_str:
        spliter = ':'
    else:
        return time_str
    (mins, secs) = time_str.split(spliter)
    return(mins + '.' + secs)

def get_coach_data(filename):
    try:
        with open(filename) as file:
            data = file.readline();
        dataList = data.strip().split(',')
        return {'Name' : dataList.pop(0), 'DOB' : dataList.pop(0), 'Times' : sorted(set([sanitize(str) for str in dataList]))[0:3]}
    except IOError as err:
        print('File error:' + str(err))
        return None

sarah = get_coach_data('sarah2.txt')

print(sarah['Name'] + "'s fastest times are: " + str(sarah['Times']))

类

方法、属性、实例

定义类

使用class关键字来定义类，同时可以使用__init__()方法来完成类的初始化构造（类似于Java中的构造方法）。

class Athlete:
    def __init__(self):
        # 完成对象'Athlete'的初始化工作
        ...

创建对象实例

在创建类的实例时，实际上调用了__init()__方法对类的实例进行了初始化。

a = Athlete()
b = Athlete()
c = Athlete()
d = Athlete()

self的重要性

self类似于Java中的this，用于指向当前对象实例。

定义一个类时，实际上实在定义一个定制工厂函数，任何可以在代码中使用这个工厂函数来创建实例：

Python在处理a = Athlete()这行代码时，会把工厂函数调用转化为以下调用，可以明确类（Athlete）、方法（__init__()）和所处理对象实例（a）：
Athlete().__init__(a)

如果没有self参数这个赋值，Python解释器将无法得出方法调用要应用到哪个实例，self参数可以帮助标识要处理哪个对象实例的数据。

每个方法的第一个参数都是self
下面对Athlete对象进行扩展，在一个名为thing的属性中存储一个值，同时增加一个how_big()方法返回thing的长度。

class Athlete:
    def __init__(self, value=0):
        self.thing = value
    def how_big(self):
        return(len(self.thing))

在一个对象实例调用类方法时，Python要求第一个参数是调用对象实例，这往往赋至各方法的self参数。

你写的代码	Python执行的代码
d = Athlete("Xiaoming")	Athlete.__init__(d, "Xiaoming")
d.how_big()	Athlete.how_big(d)

利用类存储数据改写之前的代码

def get_coach_data(filename):
    try:
        with open(filename) as file:
            data = file.readline();
        dataList = data.strip().split(',')
        # 此处返回一个Athlete对象
        return Athlete(dataList.pop(0), dataList.pop(0), dataList)
    except IOError as err:
        print('File error:' + str(err))
        return None

class Athlete:
    def __init__(self, name, dob=None, times=[]):
        self.name = name
        self.dob = dob
        self.times = times
    def getTop3(self):
        # sanitize方法没有变化，不再列出
        return sorted(set(sanitize(str) for str in self.times))[0:3]

sarah = get_coach_data('sarah2.txt')
print(sarah.name + "'s fastest times are: " + str(sarah.getTop3()))

添加新的方法

当需要额外新的功能时，可以向类中添加新的方法来实现所需的功能。

class Athlete:
    def __init__(self, name, dob=None, times=[]):
        self.name = name
        self.dob = dob
        self.times = times
    # 获取时间前3的数据列表
    def getTop3(self):
        return sorted(set(sanitize(str) for str in self.times))[0:3]
    # 添加一条新的时间数据
    def add_time(self, time):
        self.times.append(time)
    # 添加多条新的数据
    def add_times(self,times):
        self.times.extend(times)

类的继承

Python允许通过继承来创建一个类，包括用list、set、dict提供的内部数据结构类。
下面定义了一个NameList类，()中的list就表示它继承自list，因此它就具有了list的相关属性和方法。

class NameList(list):
    def __init__(self, name):
        list.__init__([])
        self.name = name
>>> nameList = NameList('a')
>>> type(nameList)
<class '__main__.NameList'>

>>> nameList.append(2)
>>> nameList.append('b')
>>> nameList
[2, 'b']

>>> nameList.name
'a'

利用继承重写Athlete类：

# 继承自list类
class AthleteList(list): 
    def __init__(self, name, dob=None, times=[]):
        list.__init__([])
        self.name = name
        self.dob = dob
        self.extend(times) # 不再吸引times属性，数据本身就是
    # 获取时间前3的数据列表
    def getTop3(self):
        return sorted(set(sanitize(str) for str in self))[0:3]

其他知识点

array.pop(i)

pop()属于array的方法，可以删除索引i处的数值，并返回该数值。默认参数为-1，因此默认会删除并返回数组中的最后一个元素。

>>> array = [1, 2, 3, 4]
>>> array.pop() # 弹出最后一个元素
4
>>> array.pop(2) # 弹出索引2处的元素
3
>>> array 
[1, 2]
>>> 

list set dict

名称	特点
list	列表，数据有序，可重复
set	集合，数据无序，不可重复
dict	键值对，若把key-value看作一个整体，那么dict与set类似