高效結合、計數與迭代

撰寫高效的 Python 程式碼

Logan Thomas

Scientific Software Technical Trainer, Enthought

Pokémon 概覽

訓練家（收集 Pokémon）

alt=「小智：Nintendo 遊戲 Pokémon 中眾多角色（稱為訓練家）之一」

Pokémon 概覽

Pokémon（虛構生物角色）

alt=「傑尼龜、皮卡丘、妙蛙種子、小火龍：Nintendo 遊戲中眾多 Pokémon 的一部分」

Pokémon 概覽

Pokédex（儲存捕捉到的 Pokémon）

alt=「Pokédex：訓練家用來儲存已捕獲 Pokémon 的工具」

Pokémon 說明

alt=「名為傑尼龜的 Pokémon 與其對應的中繼資料」

Pokémon 說明

alt=「名為傑尼龜的 Pokémon 與其中繼資料，並標示 Name 與 Generation 欄位」

Pokémon 說明

alt=「名為傑尼龜的 Pokémon 與其中繼資料，並標示 Type 與 Legendary 欄位」

Pokémon 說明

alt=「名為傑尼龜的 Pokémon 與其中繼資料，並標示 Health Points、Attack、Defense、Special Attack、Special Defense、Speed、Total 欄位」

結合物件

names = ['Bulbasaur', 'Charmander', 'Squirtle']
hps = [45, 39, 44]

combined = []

for i,pokemon in enumerate(names):
    combined.append((pokemon, hps[i]))

print(combined)

[('Bulbasaur', 45), ('Charmander', 39), ('Squirtle', 44)]

用 zip 結合物件

names = ['Bulbasaur', 'Charmander', 'Squirtle']
hps = [45, 39, 44]

combined_zip = zip(names, hps)

print(type(combined_zip))

<class 'zip'>

combined_zip_list = [*combined_zip]

print(combined_zip_list)

[('Bulbasaur', 45), ('Charmander', 39), ('Squirtle', 44)]

collections 模組

Python 標準函式庫的一部分（內建模組）
專用的容器資料型別
- 通用 dict、list、set、tuple 的替代方案
常見：
- namedtuple：具命名欄位的 tuple 子類
- deque：類 list 容器，追加與彈出很快
- Counter：用於計數可雜湊物件的 dict
- OrderedDict：保留項目順序的 dict
- defaultdict：遺漏值由工廠函式產生的 dict

collections 模組

Python 標準函式庫的一部分（內建模組）
專用的容器資料型別
- 通用 dict、list、set、tuple 的替代方案
常見：
- namedtuple：具命名欄位的 tuple 子類
- deque：類 list 容器，追加與彈出很快
- Counter：用於計數可雜湊物件的 dict
- OrderedDict：保留項目順序的 dict
- defaultdict：遺漏值由工廠函式產生的 dict

用迴圈計數

# 每隻 Pokémon 的屬性（共 720）
poke_types = ['Grass', 'Dark', 'Fire', 'Fire', ...]

type_counts = {}

for poke_type in poke_types:
    if poke_type not in type_counts:
        type_counts[poke_type] = 1
    else:
        type_counts[poke_type] += 1

print(type_counts)

{'Rock': 41, 'Dragon': 25, 'Ghost': 20, 'Ice': 23, 'Poison': 28, 'Grass': 64,
 'Flying': 2, 'Electric': 40, 'Fairy': 17, 'Steel': 21, 'Psychic': 46, 'Bug': 65,
 'Dark': 28, 'Fighting': 25, 'Ground': 30, 'Fire': 48,'Normal': 92, 'Water': 105}

collections.Counter()

# 每隻 Pokémon 的屬性（共 720）
poke_types = ['Grass', 'Dark', 'Fire', 'Fire', ...]

from collections import Counter

type_counts = Counter(poke_types)

print(type_counts)

Counter({'Water': 105, 'Normal': 92, 'Bug': 65, 'Grass': 64, 'Fire': 48,
         'Psychic': 46, 'Rock': 41, 'Electric': 40, 'Ground': 30,
         'Poison': 28, 'Dark': 28, 'Dragon': 25, 'Fighting': 25, 'Ice': 23,
         'Steel': 21, 'Ghost': 20, 'Fairy': 17, 'Flying': 2})

itertools 模組

Python 標準函式庫的一部分（內建模組）
產生與使用疊代器的函式式工具
常見：
- 無窮疊代器：count、cycle、repeat
- 有限疊代器：accumulate、chain、zip_longest 等
- 組合產生器：product、permutations、combinations

itertools 模組

Python 標準函式庫的一部分（內建模組）
產生與使用疊代器的函式式工具
常見：
- 無窮疊代器：count、cycle、repeat
- 有限疊代器：accumulate、chain、zip_longest 等
- 組合產生器：product、permutations、combinations

用迴圈取組合

poke_types = ['Bug', 'Fire', 'Ghost', 'Grass', 'Water']

combos = []

for x in poke_types:
    for y in poke_types:
        if x == y:
            continue
        if ((x,y) not in combos) & ((y,x) not in combos):
            combos.append((x,y))

print(combos)

[('Bug', 'Fire'), ('Bug', 'Ghost'), ('Bug', 'Grass'), ('Bug', 'Water'),
 ('Fire', 'Ghost'), ('Fire', 'Grass'), ('Fire', 'Water'),
 ('Ghost', 'Grass'), ('Ghost', 'Water'), ('Grass', 'Water')]

itertools.combinations()

poke_types = ['Bug', 'Fire', 'Ghost', 'Grass', 'Water']

from itertools import combinations

combos_obj = combinations(poke_types, 2)

print(type(combos_obj))

<class 'itertools.combinations'>

combos = [*combos_obj]
print(combos)

[('Bug', 'Fire'), ('Bug', 'Ghost'), ('Bug', 'Grass'), ('Bug', 'Water'),
 ('Fire', 'Ghost'), ('Fire', 'Grass'), ('Fire', 'Water'),
 ('Ghost', 'Grass'), ('Ghost', 'Water'), ('Grass', 'Water')]

一起來練習吧！

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