Python一行流：像專家一樣寫代碼（簡體書）

推薦序一：幹一行，愛“一行”

幾年創業，幾經浮沉，我又回到了編碼一線，重拾寫代碼的樂趣。幸好當年讀過幾本經典書籍打底，如今重操舊業，尚能遊刃有餘。感慨中剛好春雨兄找我為《Python一行流》作序，讀來很有感觸，堪比當年經典，便欣然應允。

其實我一直是“一行流”的愛好者。早在使用 Python 2.3 版本的時代，我便嘗試如何用一行代碼完成字串裡的字元排序，並將過程和結果記錄在博客 1 上。雖然自從 Python 2.4 版本增加了 sorted()函數後我的奇技淫巧便沒了用武之地，但這種追求精確與極簡的 Pythonic 哲學持續地影響著我，多年後我以改善 Python 程式為名出版了自己的第一本書。

與我的淺嘗輒止不同，這本書把一行流當作了一個研究課題，所以整書極具體系。作者從 Python 語言、庫和算法多個層面和角度去探尋更簡明的代碼寫法，有助於讀者建立深入挖掘語言特性的動力，最終提升讀者的知識水準，寫起代碼如臂使指，“碼”上生花。我曾在網上分享過一段利用數字圖像形態學實現茶濾孔數計算的Python 程式，需要 80 行代碼，而網友 Arkbird 用一行 mathematica 代碼完成同樣的算法，“我看不懂，但我大受震憾。” 讀者們紛紛點讚。編寫一行流的代碼是一個“好程序員”的普遍追求，也是對語言、庫和算法的掌握程度和編碼能力的體現，但閱讀本書顯然有助於此，讀完本書後我編寫了自己的“一行流”版本：

print(("holes count: ", s := __import__(skimage, fromlist=[measure, morphology,io]))[0],

s.measure.label(s.morphology.binary_opening(s.io.imread("sample.png", as_gray=True) <0.5, selem=s.morphology.square(3)), return_num=True)[1])

代碼行數“濃縮”80 倍之後，性能也提升了 37 倍，同時自我感覺對 Python 語言、skimage 庫和數字圖像算法的理解更進了一步。許多初學者入門後陷入不知道能用 Python 做什麼的困惑，不妨讀一下這本書，然後嘗試把之前寫過的代碼改為“一行流”風格，應該能大有所獲。

本書譯者蘇丹網名 su27，他是圈內馳名“文藝青年”，前幾年一直聽說他在寫小說，搞文學創作。作為長年混跡文青基地豆瓣網的程序員，這並不奇怪，奇怪的是他突然翻譯了這本書。不過 su27 畢竟是在 Python 的“黃埔軍校”豆瓣團隊中成長起來的，這對本書的質量提供了保障。在閱讀這本書的過程中，也印證了我的所想，整本書清晰明瞭，極具美感，加上作者精心編排的知識體系，讀來如上雲梯，愉悅中知識就獲得了提升，是以為序。

——賴勇浩

廣州齊昌網絡科技有限公司創始人兼總經理

《編寫高質量代碼：改善Python程式的91個建議》作者

推薦序二：Su27 般大氣淩然

（Su27 當然比 Mig29 大氣）

一直以為 Su27 在寫科幻小說，

突然邀請來為新書寫序，

只能感歎：

不會寫科幻小說的程序員一定不是好翻譯

一看內容，更感歎，探討領域竟然如此“宅”：

專注揭露

如何在 Python 中

編寫能濃縮在單行的

神級 Pytonic 代碼

講真，Guido 老爹當年將 lambda 引入 Python 時，就勸過：

函式程序設計雖好,可別貪杯;

為此專門重新設計語法，

將 Python 構造為唯一基於排版來劃分語法層次的通用指令碼語言；

要知道，其它通用語言都通過識別字

（比如：{} begin end）來劃分代碼塊，

本質上無論軟件由多少行構成，

都可以寫在一行裡，

而編譯器照樣可以完美解析；

（實際上，很多混淆器就是這麼幹的.）

這樣一來，

在 Python 中無論初中高級，

大家寫出來的代碼，

都會很相似，

很直白，

結構很清晰

但是，

腦力過剩的程序員當然要為智商尋求宣洩，

果斷發現 Python 內置的炫酷可能性：

通過列表推導式，

就可以輕易繞過縮進規約，

將幾個想法集中進一行，

配合 Lambda 就可以將更多行為集成到一行中；

立即，

代碼看起來就不那麼泯然眾人矣 -> 第一眼根本看不明白要幹什麼

確實，這些可能性，

畢竟是老爹精心掩埋的珍寶，

以往也只有零星文章介紹幾個案例，

這次是一整本書，可以大大過癮；

翻譯沒毛病，老程式猿了；

版式也夠 geek，

清晰區分了內容/代碼/注釋/點評；

（可惜，譯者太自謙，

沒好意思大力插入豐富譯注，

將自己經驗也配套給出，

下個版次，值得追加.）

內容上，結構清晰，

從語法，到模組，

到協力廠商模組，

並第一時間構建了自己的 元述式：

0: 問題闡述

1: 常規處理

2: 一行流代碼

3: 如何工作的? 解析

這樣一個個案例，

就象一片片精緻的卡片，

有序拼貼起來，形成 一行流 小世界，

同時，

每個案例故事，

又都是能獨立使用的，

隨時可以拎出來用在具體工程中；

這應該是流式圖書構建法

只可惜，沒見到 海象運算式:= 相關案例，

這種新語法在 Python 3.8 中正式引入，

支持直接在列表推導式中進行複雜的判定，

結合反覆運算工具，簡直可以在 ["列表"] 中構造整個兒世界；

真心建議，在修訂版中，Su27 親自補一章，將:= 結合到實用場景中，

作為中國版一行流大補丁，回饋回作者心上.

——大媽/ZoomQuiet PyUG 聯合創始人，蟒營 ® 創始人

推薦序三

看到 su27 老師翻譯的這本書，我不禁啞然失笑，十幾年前我還在中國 Python 用戶組的郵寄清單裡活躍的時候，經常花大量精力和同好們討論怎麼把一段程式寫成一行流，一定要找出既簡潔又高效的方法來才肯甘休，樂此不疲。從這個遊戲出發，逐步形成了如何寫出更加 Pythonic 的代碼來的認知，而這個美學層面的認知升級，我至今受益不止。編碼是快樂的，希望有更多人能從這種“尋找極致”的過程中，體會到代碼之美。

——洪強寧 雅識科技聯合創始人兼CTO

推薦序四

談起 Python，從 2000 年到 2021 年，一門陪伴了我 20 多年的程序設計語言，其他語言大多是生命的過客，或者因為某些需求臨時起意而去學習使用，但唯獨 Python，從始至終用到了現在，但即便用了這麼久，都不敢輕言對於 Python 已經徹底瞭解，尤其談起一行流，更是各種程序設計語言論壇裡最愛比拼的項目之一，所謂一行流，就是能不能把一個功能用一行代碼去實現，Python 的一行流既保證了代碼的簡潔，又不會犧牲很大的可讀性，但一個看似如此簡單的事情，如果不對這門程序設計語言掌握的非常透徹，是很難做到的。如此有趣的主題，這麼多年來，卻很少看到這個主題的圖書，這次有幸讀到這本書，也從中學到了很多，尤其是機器學習和算法兩個章節，讀過之後感覺醍醐灌頂，馬上就可以把所學應用到日常工作中去了。同時，本書的翻譯者 su27 老師本身也是資深的 Python 開發者，在翻譯的準確度和流暢度方面，本書也遠超同類圖書。最後，很榮幸為此書寫序，甚感開心，預祝此書大賣，能夠幫助到更多的 Python 學習者與開發者。

——清風 前豆瓣技術總監，開 PA 創始人

推薦序五

《Python 一行流》 是一本適合 python 程序員進階的書，幫助讀者更好地領悟python 程序設計的思維方式。整本書從解決實際問題出發，通過一行流的形式，簡潔清晰的解決問題，很多例子都給出了非常新穎的角度。更為難得是，作者並非一味的追求一行流，在多行代碼能夠帶來更好閱讀性的時候，作者也欣然推薦指出此處一行流的不住。蘇老師的翻譯流暢準確，閱讀起來非常舒服，無論是中階 python 程序員還是高階程序員，相信通過閱讀此書都能有所收穫。

——彭宇 豆瓣平臺架構負責人

譯 者 序

大約 14 年前，我是個前端程序員，雖然沒學過 Python，但小夥伴們寫的 Python 代碼十分好讀，我看著就有種無師自通的幻覺，有時候自己也寫一些。雖然能跑通，但老覺得不對勁，生澀、重複、結巴，好像剛學了兩天英語就非要跑去跟老外聊天一樣。有個後端工程師叫 PY（巧了不是？），我有時就把自己寫的發給他，讓他幫我改，我想要“像 Python 一些”，果然他一改就流暢了很多，變得又短又好讀了。那時候我也幫後端改 JavaScript，但現在想來當時水準十分一般，真是慚愧。

後來我經常想，到底是什麼讓代碼看起來“更 Python”了。是一些 Python 獨有的關鍵字和語法嗎？是函數式程序設計嗎？是強大的動態特性嗎？是黑魔法元程序設計嗎？

也許是，又不是。寫了多年後端，我仍然不認為自己掌握了其中的秘訣，但我知道竅門一定隱藏在一行行樸實、優雅又節制的 Python 語句之中。

最近看了不少年輕朋友的簡歷和筆試答卷，很多人簡歷上寫了“熟悉 Python”，甚至做過 Python 項目，用 Python 寫了網站或者應用程式之類。但打開筆試中實際的Python 代碼，有時候只需要兩三行，就能看清底細。也許程式能跑通，甚至答案也對，但就是知道他們跟 Python 一點都不熟；他們知道 Python 的語法，但又不知道Python 怎麼寫；該簡潔的地方冗長，該清晰的地方意義不明，充滿了多餘的迴圈和分支，毫無技巧可言，不會用規則運算式，更不要提不規範的空格和換行。讀這樣的程式讓人焦慮煩躁，到處都在浪費空間、性能和閱讀者的時間，到處都在催促我趕緊把頁面關掉。看多了這樣的程式，會讓我覺得 Python 很沒意思。

我想，或許他們實力不弱，但如果把這樣的代碼貢獻到開源社區，恐怕每一行都會經受一番嚴厲的拷問。也許他們的確花了不少時間在學習和練習使用 Python，但可惜沒有接觸過真實世界的合作開發，沒有經受過複雜項目的代碼審核，沒有一個人或者一本書確切地告訴他們，如何把簡簡單單的一行 Python 代碼寫好。不僅僅是寫到能通過編譯，而是寫好，這是業餘選手和職業玩家的區別。

第一次看到書名中“一行流”這個詞時，我心中浮現的是 JavaScript 的單行程式打包器，或者 C 語言混亂代碼大賽這樣的東西，很多語言都有在一行代碼中玩出各種花樣的奇技淫巧。但我又注意到，這是一本 Python 的書。常識告訴我，沒有任何一本講 Python 的書敢違反至高無上的《Python 之禪》（尤其是“Readability counts”）。

果然，這本書講的正是我覺得十分重要，但一直少有專著的主題：如何寫出真正Pythonic 的單行程式。在這一主題下，作者從基礎出發，一步步增加挑戰。在我看來，他把這個問題在本書中分為幾個層次，按照挑戰難度及章節的前後順序教你：

1. 如何把你的每一行程式寫得簡潔漂亮、Pythonic。

2. 如何僅用一行程式，巧妙地解決實際問題，但又不會過分聰明以至於影響可讀性，並且滿足第一條。

3. 使用 Python 可以涉足計算機科學的哪些領域？全都用一行程式搞定，同時還得滿足前兩條。

《Python 之禪》有雲，達成某個任務的最佳編碼方式，有且僅有一種。這導致在Python 範疇內討論單行程式的威力，是需要極度謹慎的，因為即便再精妙和強大的單行程式，如果它不是“那一種”方式，就沒有人會在實踐中使用，也就只是個玩具，而沒有實用的價值。作者在選擇例子的時候十分小心，即使再複雜的例子，理解之後也會覺得，確實是最好的選擇。同時也會為之驚歎，短短一行，竟有如此強大的能力，就算是在機器學習、科學計算這種專業程度很高的領域也能遊刃有餘。

希望手頭的這本小書，能為 Python 玩家“打怪升級”提供一件稱心的裝備，做一盞指路明燈，驅散迷霧，打開地圖視野，明確職業生涯前進的路線。

導語 ........................................................................................................................ 1

Python 一行流的例子 ................................................................................................... 2

關於可讀性的說明 ....................................................................................................... 3

這本書是給誰看的？ ................................................................................................... 4

你會學到什麼？ ........................................................................................................... 5

在線資源 ....................................................................................................................... 6

1 Python 溫故知新 ................................................................................................ 7

基本資料結構 ............................................................................................................... 8

數值資料類型和結構 ........................................................................................... 8

布林值 ................................................................................................................... 8

字串 ................................................................................................................. 11

關鍵字 None ....................................................................................................... 12

容器資料類型 ............................................................................................................. 13

列表 ..................................................................................................................... 13

堆疊 ..................................................................................................................... 16

集合 ..................................................................................................................... 17

字典 ..................................................................................................................... 19

成員 ..................................................................................................................... 20

XVIII Python 一行流

清單和字典解析 ................................................................................................. 20

控制流 ......................................................................................................................... 21

if、else 和 elif ..................................................................................................... 21

迴圈 ..................................................................................................................... 22

函數 ............................................................................................................................. 24

lambda 函數 ................................................................................................................. 24

總結 ............................................................................................................................. 25

2 Python 技巧 ..................................................................................................... 27

使用列表解析找出最高收入者 .................................................................................. 28

基礎背景 ............................................................................................................. 28

代碼 ..................................................................................................................... 30

它是如何工作的 ................................................................................................. 31

使用清單解析找出高信息價值的單詞 ...................................................................... 31

基礎背景 ............................................................................................................. 31

代碼 ..................................................................................................................... 32

它是怎麼工作的 ................................................................................................. 32

讀取文件 ..................................................................................................................... 33

基礎背景 ............................................................................................................. 33

代碼 ..................................................................................................................... 34

它是怎麼工作的 ................................................................................................. 34

使用 lambda 和 map 函數 ........................................................................................... 35

基礎背景 ............................................................................................................. 35

代碼 ..................................................................................................................... 36

它是如何工作的 ................................................................................................. 37

使用切片查找匹配子串及所處環境 .......................................................................... 38

基礎背景 ............................................................................................................. 38

代碼 ..................................................................................................................... 40

它是如何工作的 ................................................................................................. 41

目錄 XIX

列表解析和切片 ......................................................................................................... 41

基礎背景 ............................................................................................................. 42

代碼 ..................................................................................................................... 42

它是如何工作的 ................................................................................................. 43

使用切片賦值來修復損壞的列表 .............................................................................. 43

基礎背景 ............................................................................................................. 43

代碼 ..................................................................................................................... 44

它是如何工作的 ................................................................................................. 45

使用清單連接分析心臟健康資料 .............................................................................. 46

基礎背景 ............................................................................................................. 46

代碼 ..................................................................................................................... 48

它是如何工作的 ................................................................................................. 48

使用生成器運算式查出未達最低工資標準的公司 .................................................. 48

基礎背景 ............................................................................................................. 49

代碼 ..................................................................................................................... 49

它是如何工作的 ................................................................................................. 50

使用 zip()函數格式化資料庫 ..................................................................................... 51

基礎背景 ............................................................................................................. 51

代碼 ..................................................................................................................... 52

它是如何工作的 ................................................................................................. 53

總結 ............................................................................................................................. 54

3 資料科學 .......................................................................................................... 55

.....................................................................................................

4 機器學習 ........................................................................................................ 102

....................................................................................

5 規則運算式 .................................................................................................... 155

................................................................................

6 算法 ...........................................................................

...............................................................................................

後記 .................................................................................................................... 221