一文帶你梳理Python的中級知識

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1. 文件操作

Python中的文件操作通常使用內置的open()函數來打開文件。以下是一個簡單的示例：

with open("file.txt", "r") as f:
    content = f.read()
    print(content)

在這個示例中，我們打開瞭名為"file.txt"的文件，並將其讀入變量content中，最後將其打印出來。

open()函數的第一個參數是文件名，第二個參數是打開文件的模式。以下是一些常用的模式：

  • "r"：隻讀模式
  • "w"：寫入模式（會覆蓋已有文件）
  • "a"：追加模式（不會覆蓋已有文件）

2. 正則表達式

正則表達式是一種強大的工具，可以幫助我們從文本中提取信息或進行文本替換。Python中可以使用內置的re模塊來進行正則表達式操作。以下是一個示例：

import re

text = "The quick brown fox jumps over the lazy dog."
pattern = r"fox"
matches = re.findall(pattern, text)
print(matches)

在這個示例中，我們定義瞭一個正則表達式模式r"fox"，然後使用re.findall()函數來查找匹配該模式的所有字符串。最後，我們將匹配的結果打印出來。

3. 異常處理

在編寫程序時，經常需要處理可能出現的錯誤或異常情況。Python中可以使用try和except語句來實現異常處理。以下是一個簡單的示例：

try:
    x = 1 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("Error: division by zero")

在這個示例中，我們嘗試計算1除以0，這將引發一個ZeroDivisionError異常。我們使用try和except語句來捕獲該異常並打印出一條錯誤消息。

4. 面向對象編程（Object-Oriented Programming）

面向對象編程是一種重要的編程范式，Python是一種面向對象的語言。以下是一個簡單的示例：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    
    def say_hello(self):
        print("Hello, my name is " + self.name)

person = Person("Alice", 25)
person.say_hello()

在這個示例中，我們定義瞭一個名為Person的類，並定義瞭一個構造函數__init__()來初始化對象的屬性。我們還定義瞭一個名為say_hello()的方法，用於打印出問候語。最後，我們創建一個Person對象，並調用say_hello()方法。 Python是一種面向對象編程語言，它支持面向對象編程的三個基本概念：封裝、繼承和多態。面向對象編程的核心思想是將數據和操作數據的方法封裝在一起，形成一個對象。

示例代碼

class Animal:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def say_hello(self):
        print(f'{self.name} is saying hello')

class Cat(Animal):
    def __init__(self, name, age, color):
        super().__init__(name, age)
        self.color = color

    def catch_mouse(self):
        print(f'{self.name} is catching mouse')

cat = Cat('Tom', 2, 'White')
cat.say_hello()
cat.catch_mouse()

輸出結果

Tom is saying hello
Tom is catching mouse

5. Python高級特性

5.1 生成器（Generator）

生成器是一種特殊的函數，可以在函數執行期間多次返回值，並且可以保留當前執行狀態，等待下一次調用。它們是高效的迭代器，可以用於處理大量數據或無限流數據，同時也能節省內存。

示例代碼

pythonCopy code
def fib():
    a, b = 0, 1
    while True:
        yield a
        a, b = b, a + b

f = fib()
for i in range(10):
    print(next(f))

輸出結果

Copy code
0
1
1
2
3
5
8
13
21
34

5.2 裝飾器（Decorator）

裝飾器是一種函數，用於修改其他函數的行為。它們提供瞭一種簡單的方式來修改函數，而無需修改函數的原始定義。裝飾器的常見用途包括添加日志、計時、緩存等功能。

示例代碼

pythonCopy code
import time

def timer(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        print(f'{func.__name__} executed in {end - start} seconds')
        return result
    return wrapper

@timer
def calculate_sum(n):
    return sum(range(n+1))

print(calculate_sum(100000000))

輸出結果

Copy code
calculate_sum executed in 4.150076866149902 seconds
5000000050000000

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