編寫高效的 Python 程式碼

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在本文中，我們將討論如何在 Python 中編寫高效的程式碼，並討論其重要性。Python 是一種強大的程式語言，它允許您用最少的程式碼完成很多工作。

如果您希望編寫高效且最佳化的程式碼，則必須避免使用不必要的程式碼，並採用合適的程式和策略來使程式碼執行得更快。

本文將介紹幾種編寫更快速、更高效的 Python 程式碼的方法。例如 -

• 建立函式。

• 減少不必要的運算。

• 不要宣告不必要的變數。

• 應用合適的演算法。

• 瞭解動態規劃的概念。

• 減少使用 If-Else。

• 根據需要中斷迴圈。

• 應避免在全域性範圍內定義變數。

• 使用正確的資料型別。

• 避免不必要的複製。

• 使用內建函式和庫。

Python 簡介

Python 是一種廣泛使用的高階、通用、面向物件和解釋型語言。要將 Python 用於某個任務，只需要提供邏輯，因為 Python 本身處理了大部分編碼工作。Python 擁有一個非常全面的庫，其中包含針對每種用途的預定義程式碼。

Python 擁有龐大的開發者社群，這為新手和經驗豐富的使用者帶來了額外優勢，因為永遠不會遇到任何問題。

編寫高效 Python 程式碼的重要性

我們知道我們編寫的程式碼是某個應用程式或程式的一部分，並且為此我們有一個團隊，我們所有人都必須協作並一起工作，並且還需要了解彼此的工作。

想象一下，如果我們有成千上萬行的程式碼沒有任何註釋或合適的標題，並且程式碼複雜難以理解，那麼其他人就很難理解，這就是為什麼我們必須編寫高效的程式碼，它還可以幫助我們改進程式設計時間和空間複雜度。

有很多因素可以改進或編寫高效的程式碼，例如建立函式、添加註釋、使用正確的名稱等，我們在下面的部分詳細討論了所有這些因素。

如何編寫高效的 Python 程式碼？

編寫快速高效的程式碼非常簡單。除了提高程式碼的功能外，高效的程式碼還可以最大程度地減少程式設計的時間和空間複雜度。

速度是決定程式碼質量的關鍵因素之一；例如，如果您的程式碼產生了預期的輸出，但執行起來需要一段時間，則不會被視為高質量的程式碼。另一種更快地解決相同問題的策略將被認為更可取。

程式碼應該清晰、易懂且易讀，以便可以重用、新增新功能，並使除錯過程更簡單。

正如我們在上面討論的那樣，有幾種方法可以在 Python 中編寫高效的程式碼，讓我們在本文中回顧一些易於應用的策略和技巧，以幫助我們編寫更優雅、更有效的程式碼。

建立函式

函式是可以執行相同工作或對不同型別的引數運行同一組指令的程式碼塊，這使得程式碼可重用且整潔。例如，要從兩個值中獲取最小值，我們可以使用

示例

c = min(a,b) # where a and b are the numbers

如果我們不使用函式，則此程式碼將如下所示

if a > b:
   c = b
else:
   c = a

從以上兩段程式碼中，我們可以簡單地看出第一段程式碼更合理且更簡潔，這使得整體程式碼更清晰。

減少不必要的運算

很多時候我們使用不必要的運算，這可能會使程式碼變得雜亂，例如：要同時執行加法和減法，我們可以將它們合併到一個運算中。

示例

a = a + b
a = a - c
# merging in the same line
a = a + (b - c)

從上面的程式碼中，我們可以看到我們減少了一個將值賦值給變數 a 的運算。

不要宣告不必要的變數

很多時候，使用者會宣告一些不必要的變數，並且可能永遠不會使用它們。首先，這會減少變數選擇，其次這會使程式碼變得雜亂。例如：如果使用者需要新增兩個不同對中的最小值

示例

Minimum1 = min(a,b)
Minimum2 = min(c,d)
Sum = Minimum1+Minimum2
#alternative best method is
Sum = min(a,b) + min(c,d)

從上面的程式碼中，我們可以看到有兩種方法可以實現相同的邏輯，並且透過應用第二種邏輯，我們可以減少運算以及變數。

應用合適的演算法

程式設計就是使用最佳演算法來減少空間和時間複雜度。透過使用合適的演算法，程式碼將變得高效，並且有很大的機會獲得整潔的程式碼，因為所有演算法的邏輯都是相同的，而且大多數人都熟悉它們。

減少使用 If-Else

If-else 條件最適合使用，但使用者需要減少使用它們，或者如果使用它們，則需要正確使用它們，並嘗試首先放置最有可能匹配的條件。例如：如果我們需要查詢當前數字是否為偶數且是否能被 3 整除，那麼我們可以編寫如下程式碼

示例

if (x%2 ==0) && (x%3 == 0):
   print('Yes')
else:
   print('No')
#this code can also be written as
if(x % 2 != 0):
   print('No')
elif: (x%3 != 0):
   print('No')
else:
   print('Yes')

從上面的例子中，我們可以看到使用 if-else 條件可能很棘手，必須正確處理。

使用正確的資料型別

根據您的需求選擇合適的資料型別。例如，如果您不需要快速查詢時間，則使用列表而不是字典來儲存大量專案序列。

避免不必要的複製

確保您只對資料進行必要的複製，因為這可能效率低下。例如，在切片陣列時使用檢視而不是副本。

使用內建函式和庫

Python 擁有一個龐大的標準庫和許多第三方庫，這些庫提供了常用演算法和操作的高效實現。使用這些庫而不是實現您自己的解決方案。

結論

Python 是一種強大的程式語言，它允許您用最少的程式碼完成很多工作。程式碼應該清晰、易懂且易讀，以便可以重用、新增新功能，並使除錯過程更簡單。為了更快、更高效地編寫 Python 程式碼。例如 - 建立函式、減少不必要的運算、不要宣告不必要的變數、應用合適的演算法、瞭解動態規劃的概念、減少使用 If-Else、根據需要中斷迴圈以及避免在全域性範圍內定義變數。