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個人記錄:對於python學習的反思和總結(一)

  在寫程式碼時,總是遇到寫著寫著不知道怎麼寫了的情況,或者無法把自己的想法用程式表達出來,所以有時候我們需要建立一個自己的程式設計思路,對一個具體程式的程式設計有一個比較清晰的想法;因此我把自己的思路總結了一下,對多數的程式設計問題抽象為一些具體的步驟,使得程式設計問題變得具體化。想法未必具有普遍性,只是一個個人的程式設計思路。

一、抽象化模型

對於python的理解,首先是要明確語言是用來交流的,而程式語言是為了實現你所需要執行的功能的。python的學習,首先要明確它是一門語言,所以在開始敲程式碼前,你需要想清楚你要python做什麼,然後用自己的語言儘可能的詳細描述出來,最後翻譯成為python的語言。

所以對於在python中程式設計的思路可以抽象為以下的過程:

1.想好你需要用python做什麼

2.讓python知道你要做什麼:

(1)用自己的語言想好做這件事情的步驟(儘可能詳細)

(2)把這些步驟翻譯翻譯,成為python的語言

3.檢視輸出的結果(驗證是否是自己需要的結果)

4.程式的修改與調整,以及整個過程的優化

  

  這個過程和我們做數學題目是很相似的,其中重要的是如何詳細的用自己的語言描述出來,這是程式設計的整個思路。我們在描述問題時,儘可能按照邏輯順序來描述,就如同怎麼把大象關進冰箱,其過程一共就三步:開啟冰箱,裝入大象,關上冰箱。之後就是把自己描述的語言翻譯成為程式設計軟體能夠讀懂的語言,其中遇到不會的地方,可以直接去搜索程式設計語句,或者可以去參考其他的演算法。這就好像我們已經知道怎麼把大象關進冰箱了,可是我們怎麼讓大象進入冰箱呢?又或者大象這麼大,怎麼進入冰箱?答案不唯一,如果我們想到的是用食物誘惑大象進入一個冰櫃一樣大小的冰箱的話,我們可以嘗試著去實踐來檢驗我們的想法。最後就是我們需要對設計的方法不斷改進以及優化。
  而其中對於簡單的過程,我們可能一步就能想好,並且都不需要第3和第4個步驟;但是對於難一些的問題,我們需要在想好整個事情的執行流程後,再開始對每一步進行一個具體的描述。

二、舉例

1.很簡單的例子:計算任意數字的相加

1.1 想好你需要python做什麼:計算任意數字的相加

1.2 讓python知道你要做什麼:

1.用自己的語言儘可能的詳細描述問題:在python中隨機輸入兩個數字,讓其計算結果,並且顯示出來。

2. 翻譯:

(1).在python中隨機輸入兩個數字

a = input('請輸入第一個數:')
b = input('請輸入第二個數:')
  (2).讓其計算結果  
c = a+b
   (3).顯示出來  
print(c)
   總程式碼:
a = input('請輸入第一個數:
') b = input('請輸入第二個數:') c = a+b print(c)
  這就如同做數學題目一樣,不需要記住具體的語法,只需要記住你自己思考的過程,然後找到相應的語法,再進行相應的翻譯。

2.簡單的例子:簡單的學生管理系統

2.1 想好需要python做什麼:做一個學生管理系統

2.2 讓python知道你要做什麼:

1用自己的語言描述程式的過程:我需要看到系統的顯示介面,然後選擇相應的功能,比如我想新增學員的資訊,或者刪除學員(方便起見只選擇兩個功能,其他類似)

2用python的語言描述:

(1).看到顯示介面:

print("------請選擇功能------")
print("1.新增學員")
print("2.刪除學員")

    2).選擇相應的功能:

從這一步開始,每個功能都需要具體化的去描述:選擇功能,即當我輸入1的時候,需要執行新增學員的功能,當我選擇2的時候需要執行刪除學員的功能,當我們選擇功能裡面不存在的數字時,我們需要提醒:輸入有誤。

以上翻譯翻譯就是:使用判斷語句對使用者輸入進行判斷,如果使用者輸入1,則呼叫新增學員函式,如果使用者輸入2,則呼叫刪除學員函式,如果使用者輸入其他,則顯示輸入錯誤,具體程式碼如下:

user_num=int(input("請輸入功能序號:")) #使用者輸入選擇的功能
if user_num == 1: #使用判斷語句對使用者輸入進行判斷
    add_information() #如果使用者輸入1,則呼叫新增學員函式
elif user_num == 2: #使用判斷語句對使用者輸入進行判斷
    del_information() #如果使用者輸入2,則呼叫刪除學員函式
else:
    print('輸入有誤') #如果使用者輸入其他,則顯示輸入錯誤

  其中的add_imformation()和del_information()是我們執行具體功能的函式。

增加學生資訊:add_imformation()函式

之後我們繼續思考,怎麼去新增學員:當我們選擇1後,我們按照提示輸入學生的資訊,比如說學生的姓名,學生的性別;然後將這個儲存下來,並且顯示給我看,讓我知道是否成功。

翻譯翻譯就是:使用者輸入1,呼叫新增學員函式,首先使用input函式讓使用者進行資訊的輸入,然後把使用者輸入的資訊儲存在列表中,最後列印在介面中。

值得注意的幾點是:我們把使用者的資訊儲存在列表中,需要建立一個列表,因為這個列表裡面的資訊不僅僅是在增加學員資訊這個函式中,後面我們還會被用到,所以需要將其定義在函式之外,使其變成全域性變數,並且在函式內更改時需要申明它是全域性變數。並且,資訊的輸入基本都是需要配對的,如:{姓名:張三},所以我們需要把儲存的資料變成字典,然後儲存在列表裡面(到了詳細的地方,對語句不知道或者不懂,就可以直接百度搜索,但是一定要想好到底要怎麼樣去實現這個功能)

程式碼如下:

student_information = [] #建立一個全域性列表
def add_information():
    #首先使用input函式讓使用者進行資訊的輸入
    new_name = input("請輸入姓名:")   
    new_gender = input("請輸入性別:")

    global student_information #申明全域性變數

    #新增字典(用來儲存相對於的資訊)
    student_information_new = {}

    #把使用者輸入的資訊儲存在列表中
    student_information_new['name'] = new_name
    student_information_new['gender'] = new_gender

    #在student_information中追加字典student_information_new
    student_information.append(student_information_new)
    print(student_information)

  這個函式是有一些問題,但是我們先把想到的翻譯好,寫好,最後調整優化程式的時候再來解決裡面沒有想到的問題。

刪除學員資訊:del_information()

刪除學員資訊:我們輸入要刪除的學員姓名(可以是其他的具有唯一性的指定資訊,這裡假設學員姓名不重複),然後然python把資訊刪除掉,最後在介面顯示刪除成功。

翻譯翻譯就是:首先使用輸入函式input得到需要刪除的學生資訊姓名,然後在for語句中用這個姓名去遍歷儲存所有學生資訊的student_information列表,從而找到該生姓名,最後刪除該姓名對應的列表資訊,並且在顯示介面提示刪除成功。

程式碼如下:

def del_information():
    del_name=input('請輸入要刪除學生資訊的姓名:')
    global  student_information #申明student_information是全域性變數
    for i in student_information:  #讓i遍歷student_information 
        if i['name'] == del_name:
        student_information.remove(i)
        print('刪除成功')

   值得注意的是:在編寫程式時,如果一個字串沒有定義,則一定要加上 ' ',如同上面程式碼中的name一樣。

在把所有的程式碼打上去後會發現一個很嚴重的問題,在頁面的程式碼中,add_information()和del_information() 是標著紅線的。這個是語句順序原因,我們需要先申明函式,才能夠呼叫函式。

整個程式碼如下:

print("------請選擇功能------")
print("1.新增學員")
print("2.刪除學員")
student_information = [] #建立一個全域性列表
def add_information():
    #首先使用input函式讓使用者進行資訊的輸入
    new_name = input("請輸入姓名:")
    new_gender = input("請輸入性別:")

    global student_information #申明全域性變數

    #新增字典(用來儲存相對於的資訊)
    student_information_new = {}

    #把使用者輸入的資訊儲存在列表中
    student_information_new['name'] = new_name
    student_information_new['gender'] = new_gender

    #在student_information中追加字典student_information_new
    student_information.append(student_information_new)
    print(student_information)
def del_information():
    del_name=input('請輸入要刪除學生資訊的姓名:')
    global  student_information #申明student_information是全域性變數
    for i in student_information:  #讓i遍歷student_information
        if i['name'] == del_name:
            student_information.remove(i)
            print('刪除成功')

user_num=int(input("請輸入功能序號:")) #使用者輸入選擇的功能
if user_num == 1: #使用判斷語句對使用者輸入進行判斷
    add_information() #如果使用者輸入1,則呼叫新增學員函式
elif user_num == 2: #使用判斷語句對使用者輸入進行判斷
    del_information() #如果使用者輸入2,則呼叫刪除學員函式
else:
    print('輸入有誤') #如果使用者輸入其他,則顯示輸入錯誤

  這樣的話,一個簡單的不完善的學生管理系統就算是勉強完成了,但是其中還是有很多問題的,比如新增學員中,要是已經有了該生的資訊應該怎麼辦;在刪除學員資訊中,要是沒有該學員的資訊應該怎麼辦;上面的程式碼只能執行一次,所以怎麼讓它不主動退出,而是人為的選擇退出。而且還有其他很多功能,如修改、儲存、呼叫學員資訊應該如何做到。

這些問題的解決思路也是參考以上的步驟,先用自己的語言儘可能的詳細描述,然後翻譯成為程式設計軟體的語言。

比如說我們要寫一個修改學員資訊的函式,這可以參考刪除學員資訊的函式。首先用自己的語言描述:我們輸入要修改的學員資訊的姓名,然後選擇需要修改的地方,最後提示是否修改成功。

翻譯翻譯就是:首先用input語句得到需要修改資訊的學員姓名,然後用for語句去遍歷整個儲存資訊的列表,找到後提示使用者輸入需要修改的資訊(如:選擇修改選項:1.姓名,2.性別),最後修改列表中的資訊,並且提示修改成功。

再比如說要儲存學員的資訊,我們可以想是不是需要建立一個檔案來儲存資訊,這樣的話需要使用操作檔案的程式碼語句等等,諸如此類。

這些就屬於後期程式的調整以及優化的過程了,在這個過程中我們需要去處理程式中出現的bug,以及是否能將程式碼改進(比如用類來定義學生和管理員),是否能夠讓功能更加完善等等。這就需要自己一個個的去嘗試,具體方法也可以參考以上四個步驟,其中哪裡不會搜百度,或者自己檢視python的語法,甚至可以借鑑其他程式碼來完成。但是要記住一點,要是程式設計能力不夠,先不要要求自己一步到位,先想好思路,然後按照思路寫好程式,最後再去慢慢的優化。一個好的演算法程式就是需要程式設計師一步一步的慢慢優化而來。

總結

對於簡單的專案以及程式都可以用這個抽象的模型去套用,不過這個模型並不是很完善,主要思想就是先用自己的語言描述程式的每一步,然後想辦法翻譯成程式設計軟體的語言,最後對程式碼進行優化和調整。這個本身就是編寫程式的一個思路過程,但是如果有想法時,按照模型慢慢去套用,慢慢去詳細化的話,會促使得自身更加想去實現它,因為你的想法正在一步步的具體化,而且通過程式的語法和演算法的幫助,還能夠真正的去實現它。

很重要的一點是:要把自己的想法詳細化,嘗試用自己學過的程式語法知識去實現它;如果哪一步無法實現,就去查詢資料,或者替換成另一種方法,最好不要因為自己無法實現哪個步驟而放棄了自己的想法。