Fluentpython 第 1 章 Python 数据模型 折腾纸牌
数据模型其实是对 Python 框架的描述,它规范了这门语言自身构建模块的接口,这些模块包括但不限于序列、迭代器、函数、类和上下文管理器。
Python 解释器碰到特殊的句法时,会使用特殊方法去激活一些基本的对象操作,这些特殊方法的名字以两个下划线开头,以两个下划线结尾(例如 __getitem__)
一摞有序的纸牌
import collections
Card = collections.namedtuple('Card', ['rank', 'suit']) #命名元组的使用
class FrenchDeck:
ranks = [str(n) for n in range(2, 11)] + list('JQKA') #13张牌
suits = 'spades diamonds clubs hearts'.split() #4个花色,返回list
def __init__(self):
self._cards = [Card(rank, suit) for suit in self.suits
for rank in self.ranks]
def __len__(self):
return len(self._cards) #返回列表长度,使对象能直接嗲用len函数
def __getitem__(self, position):
return self._cards[position] #通过列表[下标]返回元素,从而支持getitem功能
FrenchDeck类:
1、namedtuple
自 Python 2.6 开始,命名元组namedtuple 就加入到 Python 里,用以构建只有少数属性但是没有方法的对象,比如数据库条目。如下面这个控制台会话所示,利用 namedtuple,我们可以很轻松地得到一个纸牌对象:
>>> Card = collections.namedtuple('Card', ['rank', 'suit'])
>>> beer_card = Card('7', 'diamonds') #纸牌对象
>>> beer_card
Card(rank='7', suit='diamonds')
2、定义13张牌,及4个花色
>>> ranks = [str(n) for n in range(2, 11)] + list('JQKA') #13张牌
>>> suits = 'spades diamonds clubs hearts'.split() #4个花色,返回list
>>> ranks
['2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', 'J', 'Q', 'K', 'A']
>>> suits
['spades', 'diamonds', 'clubs', 'hearts']
3、查看纸牌张数
FrenchDeck 类,短小、精悍,可以用 len() 函数来查看一叠牌有多少张:
>>> deck = FrenchDeck()
>>> len(deck)
52
4、抽取特定纸牌
从一叠牌中抽取特定的一张纸牌,比如说第一张或最后一张,是很容易的:deck[0] 或 deck[-1]。这都是由 getitem 方法提供的:
>>> deck[0]
Card(rank='2', suit='spades')
>>> deck[-1]
Card(rank='A', suit='hearts')
5、随机抽取
随机抽取一张纸牌,不需要单独再写函数,random.choice函数可以实现;
>>> from random import choice
>>> choice(deck)
Card(rank='3', suit='hearts')
>>> choice(deck)
Card(rank='K', suit='spades')
6、切片(slicing)
因为 getitem 方法把 [] 操作交给了 self._cards 列表,所以 deck 类自动支持切片(slicing)操作。
>>> deck[:3] # 取前3个纸牌
[Card(rank='2', suit='spades'), Card(rank='3', suit='spades'),
Card(rank='4', suit='spades')]
>>> deck[12::13] # 先抽出索引是 12 的那张牌,然后每隔 13 张牌拿 1 张, 即取出全部是A的纸牌
[Card(rank='A', suit='spades'), Card(rank='A', suit='diamonds'),
Card(rank='A', suit='clubs'), Card(rank='A', suit='hearts')]
7、迭代
实现了 getitem 方法,这一摞牌就变成可迭代的了。
迭代:
如果给定一个list或tuple,我们可以通过for循环来遍历这个list或tuple,这种遍历我们称为迭代(Iteration)。
>>> for card in deck: # doctest: +ELLIPSIS
... print(card)
Card(rank='2', suit='spades')
Card(rank='3', suit='spades')
Card(rank='4', suit='spades')
...
反向迭代(reversed):
>>> for card in reversed(deck): # doctest: +ELLIPSIS
... print(card)
Card(rank='A', suit='hearts')
Card(rank='K', suit='hearts')
Card(rank='Q', suit='hearts')
...
迭代通常是隐式的,譬如说一个集合类型没有实现 contains 方法,那么 in 运算符就会按顺序做一次迭代搜索。于是,in 运算符可以用在我们的 FrenchDeck 类上,因为它是可迭代的:
>>> Card('Q', 'hearts') in deck
True
>>> Card('7', 'beasts') in deck
False
8、排序
我们按照常规,用点数来判定扑克牌的大小,2 最小、A最大;同时还要加上对花色的判定,黑桃最大、红桃次之、方块再次、梅花最小。下面就是按照这个规则来给扑克牌排序的函数,梅花 2 的大小是 0,黑桃 A 是 51:
suit_values = dict(spades=3, hearts=2, diamonds=1, clubs=0) # 创建字典
def spades_high(card):
rank_value = FrenchDeck.ranks.index(card.rank)
return rank_value * len(suit_values) + suit_values[card.suit]
rank_value 等于 index(['2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', 'J', 'Q', 'K', 'A'])
即: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12
len(suit_values) : 4
suit_values [card.suit]:spades=3, hearts=2, diamonds=1, clubs=0]
进行升序排序:
>>> for card in sorted(deck, key=spades_high): # doctest: +ELLIPSIS
... print(card)
Card(rank='2', suit='clubs') #0
Card(rank='2', suit='diamonds') #1
Card(rank='2', suit='hearts')
... (46 cards ommitted)
Card(rank='A', suit='diamonds')
Card(rank='A', suit='hearts') #52
Card(rank='A', suit='spades') #51
降序排序:
for card in sorted(deck, key=spades_high,reverse=True): # 降序
print(card)