Python 程式碼高爾夫

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程式碼高爾夫是一種程式設計競賽，它挑戰參與者編寫程式以儘可能少的字元數來解決特定問題。換句話說，程式碼高爾夫就是編寫簡潔的程式碼。雖然程式碼高爾夫可以用任何程式語言來完成，但 Python 由於其簡潔的語法和強大的內建函式，特別適合這項挑戰。

在本文中，我們將探討一些在 Python 中進行程式碼高爾夫的技術和策略，並在適用的情況下提供示例和輸出。

使用列表推導式

列表推導式是 Python 中一個強大的工具，可以以簡潔易讀的方式建立列表。在程式碼高爾夫中，列表推導式可以替代更長的迴圈和條件語句。例如，考慮以下程式碼，它建立了一個包含 1 到 10 之間所有偶數的列表

even_numbers = []
for i in range(1, 11):
    if i % 2 == 0:
        even_numbers.append(i)

可以使用列表推導式將此程式碼壓縮為一行

示例

even_numbers = [i for i in range(1, 11) if i % 2 == 0]
print(even_numbers)

輸出

[2, 4, 6, 8, 10]

這段程式碼使用列表推導式而不是 for 迴圈和 append() 方法生成了與前一個示例相同的 1 到 10 之間的偶數列表。使用列表推導式可以顯著減少實現特定結果所需的程式碼量，使其成為程式碼高爾夫中的強大工具。

使用內建函式

Python 擁有廣泛的內建函式，可以用來以簡潔的方式執行常見操作。進行程式碼高爾夫時，務必熟悉這些函式及其語法。例如，考慮以下程式碼，它計算 1 到 10 之間所有偶數的和

even_numbers = [i for i in range(1, 11) if i % 2 == 0]
even_sum = 0
for num in even_numbers:
    even_sum += num

可以使用內建的 sum() 函式將此程式碼壓縮為一行

示例

even_sum = sum([i for i in range(1, 11) if i % 2 == 0])
print(even_sum)

輸出

30

使用 sum() 和列表推導式生成 1 到 10 之間的偶數列表，程式碼更少，並列印它們的和作為輸出。

使用快捷方式

在 Python 中，存在一些快捷方式和簡寫符號，可以有效地減少某些操作所需的程式碼量。例如，讓我們來看一下以下程式碼，它驗證特定值是否存在於列表中

a, b = 0, 1
for i in range(10):
    print(a)
    a, b = b, a+b

可以使用來自 functools 模組的 lambda 函式和 reduce() 函式將此程式碼壓縮為一行

示例

from functools import reduce
print(*(reduce(lambda f, _: f+[f[-1]+f[-2]], range(8), [0, 1])), sep='\n')

輸出

3
0
1
1
2
3
5
8
13

程式計算“Hello, World！”中的母音個數，並使用 reduce() 和 lambda 函式生成前 8 個斐波那契數，然後列印序列。

使用 Lambda 函式

在 Python 中，lambda 函式是可以在一行程式碼中宣告的無名函式。當需要快速定義簡單的函式時，lambda 函式在程式碼高爾夫中特別有用。例如，考慮以下程式碼，它根據每個元組的第二個元素對元組列表進行排序

my_list = [(1, 3), (2, 1), (3, 2)]
def sort_by_second(elem):
    return elem[1]
sorted_list = sorted(my_list, key=sort_by_second)

可以使用 lambda 函式將此程式碼壓縮為一行

示例

my_list = [(1, 3), (2, 1), (3, 2)]
sorted_list = sorted(my_list, key=lambda x: x[1])

輸出

[(2, 1), (3, 2), (1, 3)]

透過使用 lambda 函式，我們可以以簡潔易讀的方式定義排序條件，而無需單獨的函式定義。

避免冗餘程式碼

進行程式碼高爾夫時，務必避免編寫冗餘或重複的程式碼。這可能包括不必要的變數、迴圈或條件語句。例如，考慮以下程式碼，它計算字串中母音的個數

my_string = "Hello, World!"
vowel_count = 0
for char in my_string:
    if char in "aeiouAEIOU":
        vowel_count += 1
print(vowel_count)

可以使用 count() 函式和 str.lower() 方法將此程式碼壓縮為一行

示例

my_string = "Hello, World!"
print(sum(my_string.lower().count(vowel) for vowel in "aeiou"))

輸出

3

透過使用 count() 函式和 str.lower() 方法，我們可以以更簡潔易讀的方式執行相同的操作。

程式碼高爾夫示例

為了演示我們已經討論過的一些技術和策略，讓我們來看一些 Python 中的程式碼高爾夫示例。

示例：FizzBuzz

FizzBuzz 問題是一個常見的編碼挑戰，它涉及列印 1 到 100 的數字，將 3 的倍數替換為“Fizz”，將 5 的倍數替換為“Buzz”，將 3 和 5 的倍數替換為“FizzBuzz”。這是一個使用傳統迴圈和條件方法解決 FizzBuzz 問題的方案

for i in range(1, 101):
    if i % 15 == 0:
        print("FizzBuzz")
    elif i % 3 == 0:
        print("Fizz")
    elif i % 5 == 0:
        print("Buzz")
    else:
        print(i)

可以使用列表推導式和字串連線將此程式碼壓縮為一行

print('\n'.join("Fizz"*(i%3==0)+"Buzz"*(i%5==0) or str(i) for i in range(1,101)))

透過使用列表推導式和字串連線，我們可以顯著減少解決 FizzBuzz 問題所需的程式碼量。

輸出程式將 3 的倍數替換為“Fizz”，將 5 的倍數替換為“Buzz”，將 3 和 5 的倍數替換為“FizzBuzz”。所有其他數字都按原樣列印。

結論

總之，程式碼高爾夫是一種流行的程式設計方法，它涉及編寫程式碼以儘可能少的字元數完成任務。在 Python 中，可以使用多種技術來減少程式碼大小，例如使用列表推導式、lambda 函式和 sum() 和 sorted() 等內建函式。雖然程式碼高爾夫可能是一項有趣且有教育意義的練習，但必須記住，在為現實世界應用程式編寫程式碼時，程式碼的可讀性和可維護性始終應該優先考慮。因此，雖然追求儘可能短的程式碼可能很誘人，但保持程式碼清晰易懂也同樣重要，方便自己和他人理解。