如何改进此 Python 代码以提高效率？

Posted 2023-03-17

【中文标题】如何改进此 Python 代码以提高效率？

【英文标题】：How can I improve this Python code to be more efficient?

【发布时间】：2017-06-25 01:27:08

【问题描述】：

我刚刚开始学习 Python（我第一次涉足编码），这是我第一次发帖......我希望我不会通过问这个问题来滥用论坛（我基本上是在请专家帮我学习）。如果社区对此不赞成，请告诉我。

对于密歇根公开课程的这项作业，我被指示要求用户输入，直到用户输入“完成”，此时代码应计算最大、最小、总和和平均值。在我所有的测试运行中，它运行良好。但我觉得可能有一种更简单的方法来编写这段代码。谁能提供改进建议？

largest = None
smallest = None
count = 0
sum = 0
while True:
    try:
        num = raw_input("Enter a number: ")
        if num == "done" : break
        num = float(num)
        count = count + 1
        sum = sum + num
        avg = sum/count
        if largest is None:
            largest = num
        if smallest is None:
            smallest = num
        if num < smallest:
            smallest = num
        elif num > largest:
            largest = num
        continue
    except: print 'Invalid input'

print "Maximum is", int(largest)
print "Minimum is", int(smallest)
print "Count:", int(count)
print "Sum:", int(sum)
print "Average:", avg

【问题讨论】：

你为什么使用float，后来又转换回int？

我想平均为浮点数，但其他一切都是整数。如果我没有指定 int 或 float，那么非数字值将在“try”子句中起作用。但是如果我从 int 开始，那么我就无法获得浮点数（平均）。这有意义吗？有没有更好的方法？

【参考方案1】：

这里有几件事：

您可以删除continue 语句，因为它是循环的结尾； 您可以将if 语句压缩成if largest is None or num > largest: 这将短路并使循环变小； 你可以用x += y代替x = x + y；和 您不必计算循环内的平均值；循环结束时计算一次就足够了。

所以：

largest = None
smallest = None
count = 0
sum = 0
while True:
    try:
        num = raw_input("Enter a number: ")
        if num == "done" : break
        num = float(num)
        count += 1
        sum += num
        if largest is None or num > largest:
            largest = num
        if smallest is None or num < smallest:
            smallest = num
    except: print 'Invalid input'

print "Maximum is", int(largest)
print "Minimum is", int(smallest)
print "Count:", int(count)
print "Sum:", int(sum)
print "Average:", sum/count

但就big oh而言，你并不能提高多少：计算总和等只需要O(n)，而且还需要花费O( n) 无论如何都要读取输入。

还有一些软件工程建议：不要使用笼统的异常，始终指定您期望的异常：

largest = None
smallest = None
count = 0
sum = 0
while True:
    try:
        num = raw_input("Enter a number: ")
        if num == "done" : break
        num = float(num)
        count += 1
        sum += num
        if largest is None or num > largest:
            largest = num
        if smallest is None or num < smallest:
            smallest = num
    except ValueError: print 'Invalid input'

print "Maximum is", int(largest)
print "Minimum is", int(smallest)
print "Count:", int(count)
print "Sum:", int(sum)
print "Average:", sum/count

【讨论】：

非常感谢！这一切都非常有帮助！是否建议主要指定异常以使代码更清晰（用于调试等）？还是有其他好处？

@LaurenGains***：在这种情况下，这并不重要。但是比如说你还要在循环中打开文件，等等。现在说打开文件崩溃：你想显示 Invalid input? 可能不是，你想显示一条专用消息，或者让程序终止。如果你定义函数，你应该只处理你认为你可以在那个级别处理的异常，提醒应该被传递到上面的级别（在调用堆栈中）并且应该在那个级别处理地点。

好的好的，所以根据我在循环中所做的事情，错误（函数除外）会有所不同。我想确定我期望的错误，并做出适当的回应。那么，我也可以有两个例外？尝试.....除了值错误：...除了一些其他错误：...

@LaurenGains***：是的，或者只是一个，除了让函数的调用者解决另一个错误。此外，在大多数（复杂）代码中，您并不完全知道您可能会遇到什么错误：您调用了一个函数，但该函数的作用是未知的。

【参考方案2】：

实现此目的的另一种方法是将所有输入存储在一个列表中，然后使用内置函数min()、max()、len() 和sum() 来查找值：

num=raw_input("Enter a number: ")
nums=[]
while num!="done":       #check if user has finished entering inputs
    try:
        nums.append(int(num))       #append the input as an integer to a list
        num=raw_input("Enter a number: ")   #get another input
    except ValueError:
        print "Invalid input"

print "Maximum is",max(nums)
print "Minimum is",min(nums)
print "Count:",len(nums)
print "Sum: ",sum(nums)
print "Average: ",sum(nums)/len(nums)

输出：

Enter a number: 1
Enter a number: 2
Enter a number: 3
Enter a number: 4
Enter a number: 5
Enter a number: 6
Enter a number: done
Maximum is 6
Minimum is 1
Count: 6
Sum:  21
Average:  3.5

【讨论】：

我认为唯一的问题是，如果您输入数十亿个数字，您将耗尽内存。

谢谢 - 我会再看看列表。 @WillemVanOnsem 如果使用列表，内存是否只是一个问题？因此，如果我期待数十亿个数字，我不会使用列表吗？