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完全用Python工作第一天，太初有道,神谕，import light,于是便有光.（Quick fact:在 python 解释器里输入 import antigravity 有彩蛋）作为一个业余物理工作者以及入门计算机使用者，选择一门称手的编程语言是非常重要的 事.从计算能带，处理数据，编写脚本到画图，写个http服务器分享文件（看上去很专业，实 际在Python里只有一行），做个网页，几乎全部需要计算机完成.但是为了这其中每个不同 的目的单独去学一门语言成本简直过于高,于是需要一个一般用途（general-purpose）的 语言,处理所有的事是非常自然的事情.编程语言的两极是Assembly和Haskell,一个接近硬件的本质，一个接近计算的本质,一个 是地狱，处理着最繁琐最耗神的事情：内存分配，系统调度，硬件架构，各种寄存器Al,B2.一个是天堂，优美的写着递归，高阶函数，lambda表达式，优美的并行计算（完全不用考虑 race condition）.然而我们生活在人间，所以大规模应用的语言不可能如此纯粹,两端中间游 离着很多general-purpose的语言，C,C+,Java,Ruby,几乎都能达到我们所有日常的要 求.只不过，这些语言能做的Python都能做，而且Python做得更好。接下来我说明为什 么。但是要说明本文的读者不包括写嵌入式，写javascript以及写大型项目对性能要求极 高的人（即使是大型项目也可以80%用python,20%用C）,当然还有就是java和C+的重度患者。（完全使用XX工作意思不是所有人都完全使用XX工作！显然只是部分人。更多的是，非专业编程但是想提高效率的人。比如之前有篇完全使用*nix工作，C#,ios开发的人显然就一下也不能用。对于我，linux再好我也只能装在老电脑上交交CS225 的作业。当我把mint,opensuse,archlinux装遍了，下一步就是gentoo 了的时候，否决它 只有一条理由，我笔记本电池不经用，而桌面linux的电源管理感谢我的cpu风扇!)首先，我想说的是，为什么不用下面这些大部分人很熟悉的语言1.C:你难道指针扎得不疼么？每天收垃圾很舒服？键盘上P右边两个键是不是已经按坏了？2.C+:学C+三年以内请不要说你会C+;学了三年以上的人，恭喜你们，你过去几年浪 费的时间我可以拿着香飘飘环绕地球一圈了.3.Java:不好意思，看到Spring我就头疼，而且Java7才引进Lambda表达式实在是太晚了，即使java以后会跟python越来越像，至于支持真正的函数式编程？我希望下个末日之前可 以实现.而且有时候我确实需要单行执行的解释器而Java并没有。4.Ruby:你为什么不直接说你只是为了用RoR?5.Lisp:如果你用lisp,你平时肯定会用python或者perl写脚本。而且你会Lisp不去拯救 世界还来看这篇文章干什么？！6.Perl:我第一次看Perl的代码就感觉像用脚写的.为什么满屏的正则表达式？!7.C#,php,javascript：呵呵。8.Shell:这算语言么？9.Matlab:第一，我穷酸学生没钱每年买你的正版，看到激活码就想吐。第二，我不想心 血来潮画两个心形函数的时候用lmb的窄带花两天下个5.03Gb的文件在我128Gb的固态 硬盘里装，然后用完两个小时就删，如此循环。第三，我会python 了不想再花时间学你 的sb语法，熟悉你的.m文件。第四，所有对windows的垄断的血泪控诉都直接对 mathwork转过来吧什么对开源，对自由，对的打击信仰绝对适用第五，python大 部分时候如果不比你好用至少跟你一样好用，而这只是它不到10%的功能，几个程序员业 余时间写出来的库。真心请matlab你这个没事发邮件培训一个星期2000刀打折700刀 的大公司滚粗。然而，这些只是他们的部分缺点，Python相对于他们作了很大改进的部分我当作Python 的优点说。好吧，你会说Python没有缺点么。确实有，而且很严重，那就是运行慢。相同的程序 Python比C慢十几倍很正常。这计Python的发展受到很多限制。但是对于个人使用来说 这个缺点完全不属于缺点。第一，这个年代谁没有奔腾酷睿2什么的。你手机的运行能力 都可以几毫秒内把你在厕所拍的几千张自拍液化，磨皮，磨骨好几遍了。而且你觉得0.01 秒和0.5秒的区别真的那么大么？12秒也不是很久啊。第二，很大程度上程序的慢更关乎 于算法，比起0(n)和0(n人2)的区别，语言间的差异就显得很小了，第三，请注意，如果你使用过Python而且真实的觉得Python慢，那么情看下这个列表：1.Google创立前的第一个网络爬虫。2.Quora,美国最大在线知识问答平台，开复哥总是在上面拽文的。3.Dropboxo4.BTo5.知乎，中国的Quora。6.豆瓣，开创社交工具绿色系代表yp的先河。你知道我要说什么了。.恩他们有一个共同点-都是Python写的！如果tmd的Dropbox没有觉得Python慢，请你也有足够的信心不要觉得Python慢。另外八卦 一下，现在Python之父前两天从google去Dropbox 了，这是很值得自豪的事，值得 Dropbox为之自豪。Python是荷兰人van Rossuml991年开发完成的脚本解释语言。起这个脑缺的名字是因为 他是一个叫做Monty Python的脑缺喜剧团体的脑残粉（BTW,Monty Python出演的巨蟒 与圣杯是英国电影史上跟大话西游同样地位的喜剧，其中亚瑟王被黑成了炭，里面圆桌骑 士们拿着块石头敲来敲去各处蹦达着，看影评我才知道这是表示他们在骑马&x（）.于是人们知道以这么脑残的名字取的语言不是像brainfuck语言一样是brainfucker,那么 就会像莫里盖尔曼以乔伊斯芬尼根的守夜人中虚构名词来命名的夸克一样，成为一个一 个不朽的新创造。Python显然属于后者。接下来，说正题，为什么Python如此先进。（实际原因是因为它足够像lisp,但是在此按 下不表，想知道可看这篇文章）代码简洁性和可读性写过hello world,hello android,hello*的人都知道，学语言最好的途径就是写和读（即使是学书面的自然语言）。所以代码的可读性是选择学一门语言的关键因素，因为你 代以后会花很多时间读别人的代码。可读性带来的影响是非常深远的。有种说法，说在遥 远的古代阿拉伯数字传入之前欧洲之前，其数学发展几乎为0,而造成这种缓慢的原因就是 因为复杂的罗马数字的广泛使用。这表明很多时候即使我们不愿意承认，往往是形式决定 的内容.比如罗马数字没有0,自然很多数学概念就难以发展.没有流形也不可能发展广义 相对论一样.所以.如果想以后从此过上幸福的生活，请不要选用perl.如果不幸选择了 perl,那么就君就一入侯门深似海，从此萧郎是路人了。当以后你两行清泪的看着自 己十天前写的不过10几行的楔形文字时；你就会明白.而Python的可读性是我见过最好的：1.Python的代码格式使用缩进而不是括号。首先节省了很多行数，变得而为紧凑，而美观.相传的俄罗斯人偷美国NASA的C代码那个段子满屏括号的情况是不可能出现Python版本 的.第二，逻辑相当清晰.循环的结束与开始一目了然.第三，屏幕右方得到充分利用.比如 使用24寸屏幕的人是不是感觉自己总是望着左边编程.和17寸等高的屏幕区别不大，很 费右边的电.比如，这是某个C用来图像采样的算法的代码:/*inc lude72w 0.1.2.|_n+a nrio iXC Oni*0)I./int/ain(int/*/n.c har*)(FlLK*p,*q.inttuinndc elfu dset i/_/,c har*d=*l*l*A.k,a.r,i/dntd4Old/“n、dn00w b+.b 1024.*yiiriyixrararttrayuruyuridai jikrn*nkkari*/y*uk/ri inrnrararnyuruy9riyti3riyurnr_rlaPrOWy?-j/fl.hvro ni dp/f*i*s/i i(f)a(tpKuatc ahfaurh(4uf)a.f)vivn*tf/n*:I)v?w l3S3(/Y,Igc Cp vedliw udvOK c c t|ju/y/riynrt(w),c+h*nH(f+o r(-)fo r(i=0.i101.i*2*-*Tiktrvg*w/jano*i ni(/;dG*eo n12”*/F(ny+u+r*u*+y-urf”retum*printf(*Cnn-no ti20o pc n40Us40 o-825(43Hlfc.(-ll.)|4-4(/)()(stk.ialo r(stw vre，gt*yo BYURUYinl*!-,0，)?fnpen(B.|l.r298)zstdin;25-.a.*i.*n.(w)*/!q/*/)/read*：w ri t*),far(/ssc anf(b,d,ik,A A,ARVO.yiu.l&a6?3uJ*.iH.fprint f(q,d.k.)/(x)IU*fo rSsinRXn.Bdp?!：?.lp?/*-l.9-2-)-J-h 28-w-?-L:(28l-yu.if(a-frc ad(br 1.1024/24A b/*Y*/(OJ/=*P*M4=/*y*r/y)r)I(k-6*JU-5)*Ar 255)lu A.if(n3)(/=l0.fo r(.,/(u)=/*(p u t-s4.)fo r(r-i-0.;)lu*6.u+=g-eh-a r-(-).)8+44(.yryr/+(=k-578:4.k-3.nlse n1417)?8/4:85Z(r).u).if(yu Cw HA1OR1,(1255;if(lM0=I 8=59/1416)k=A.if 1/-=/*(ylu01)fputc(Z*(I80*/B(y(u&2k49.7i(w)/J/l-Cint)4 J/*J*.nn/*o(ri Ir?4:2):(yu V)ru=*ri(fc1o o e(/return/1/-Hd；/OiOlfrc ad(b.1.1024.p)M 11-0.XT)break.i=0.)r=bi+*J./)(I.I*/48A*4)?(k?2：4):2.uyu/*.mco.n)trirntuu ren(p),k=4fc1ase(q);-J I.l)/V-/(；(1)(yu)?(10uu二 2u)【vk+l,il.r)u好吧，很带萌感，画风也很不错.但是Python也不是写不出混乱的代码，或者说只要有宏就可以写出这样的代码.这个是 Python版,当然是完全不符合Python哲学的。Python的思想上面一点是语言形式的，C也可以改成缩进，所以此项不是核心优势.而使用一门语言是使 用它的思想,于是要谈到Python的哲学,The Zen of Python.在python命令行里输入 import this可以看到,：Beautiful is better than ugly.美优于丑Explicit is better than implicit.晰月生于浑Simple is better than complex,简胜于繁Complex is better than complicated.繁胜于杂Flat is better than nested.平胜于嵌Sparse is better than dense,稀胜于稠Readability counts.可读至上Special cases arent special enough to break the rules.殊例不足违训IAlthough practicality beats purity,虽实用大于纯粹Errors should never pass silently.谬不可疏Unless explicitly silenced.除明示In the face of ambiguity,refuse the temptation to guess,晦不存疑There should be one-and preferably only one-obvious way to do it.一法万用Although that way may not be obvious at first unless youre Dutch.若非尼德兰红毛，法 难定(什么狗屁)Now is better than never,今月生于无Although never is often better than*right*now.无胜于促If the implementation is hard to explain,its a bad idea.难述其施，谬法也If the implementation is easy to explain,it may be a good idea.其施可述，或可行Namespaces are one honking great idea-lets do more of those!命名空间，多多益善如果觉得俺翻译得太烂可以看英文.但是你看到一个物品/工具/器件/用品的设计理念是如 上时，除开认为设计者装逼之外，必定会觉得这个工具是十分可靠，清爽的.首先看到这个蹩 脚的诗我就想到的是Unix伟大的亲嘴原则(Keep It Simple and Stupid),而Python的确如 此.举几个不带电自旋为1的粒子，在python里实现凯撒密码(每个字母移n位加密，比 如m叩移两位加密就是ocr,如此如此)：print.join(chr(ord(l)+n-97)%26+97)if ord(l)=ord(a)else I forI in s)接受一个字符串s和整数n,总共一行。如果用C,呵呵。很著名的另外一个one-liner,http服务器：python-m SimpleHTTPServer服务器自动初始在8080端口，也可以自己改。如果你要和别人共享一个文件夹，然后他 又没装dropbox你就可以用python打这么一行，于是世界就开始联想了如果用C写，呵呵。Python里两个数交换：x,y=y,x在这里注意，x,y什么类型都可以，int,char,list。如果用C,呵呵，写多少个函数。另外一个粒子是我在实验室测试Josephson Junctions时碰到的情况，简化的说就是：我有 几百个文件夹，每个文件夹有几百个文件，每个文件有几万条数据，每几个数据我要处理 完然后存在另外一个文件夹的另外一个文件里。我要做的工作有：-用正则表达式找到我要的文件夹和文件，剔除不需要的。-逐行读出txt文件里面的数据-每几个数据设个参数平均，最小：乘处理，剔除几个极端情况，画出图-保存这里Python就起到了一个脚本语言应尽的责任了。整个从打开文件到保存不超过150行，还加上我罗哩叭嗦的注释。如果用C写呵呵呵 呵呵呵。当然这个用Shell也不会太差，不过实验室用的是windows,用windows脚本我 还不如去死。自从我写完这个脚本后，从此我们实验室的testing就过上了幸福的生活。（可能么?）Python语法的优美之处数不胜数，难以名状，深入人心，犬牙交错，人神共愤，不随意肌。语法是思想的延伸，有人说你学一门新语言而不学习新的思想则。还是新评装旧酒。由于 我不是写tutorial,就不一一讲述所有的细节了。只列举下最好和简单的，而像decorator（面向切面）,generator,多线程，itertools,一次肯定也讲不完。1.List comprehension使用list comprehension可以杜绝掉50%以上的for循环，后者的效率极其低下（可以看看（:源码的实现），而且不够紧凑。我之前上面举的第一个粒子就是list comprehension的很 好的运用。随便举个python官方文档的粒子：（x,y）for x in 1,2,3 for y in 3,1,4 if x!=y运行结果得到,(1,3),(1,4),(2,3),(2,1),(2,4),(3,1),(3,4)反转一个数列的例子，也是个one-liner：lis:-l找至ij max之内的质数：er(lambda prime:all(prime%num for num in range(2,prime),range(2,prime)这行代码完全体现了 Python很多最好的特点，首先有lambda,匿名函数，然后filter过滤 函数，all函数，简洁之至。如果作为中文读出来则是(prime是之前给定的一个数)：在 2到prime之间，过滤出那些所有不被2到自己整除的数。难道还能更简单么！如果用的 C,呵呵。这里出现了 Zen of Python没有提到但是是Python里非常重要的一点，对数 的操纵。毕达哥拉斯信奉一切皆数，程序语言更应算更是如此，只有对数和类型的完 全掌控，才能如鱼得水。2.语言的动态性Python是动态语言，这是非常重要的一点，一直忘了说。这一点可以直 接完爆C+自己一向自豪的泛型编程，模板编程。且看一个strangeness为。的粒子：def build(typez value):type(value)build(int,0)所以稀饭们请看过来，你们家C可以三行写出这种东西么？！没完，接着：def impose(func,value):func(value)def anyfunc(value):value*valueprint impose(anyfunc,value)#此处是 python2.7 的语法熟悉lisp的人一看就知道是函数式编程。请问C可以么？！在Python里类型，函数，全部都是可操作的对象。这可以改变一切。第一个例子显示了对 数据类型的操作，第二个是对函数的操作。我不想想象用C写这个例子了，因为C根本写 不出来。以上所有这些Python的特性，你可能说我用C实现一个一样的就好了。诚然，你可以在C里一个个写出来自己喜欢的特性，但是你写到后面你会发现你只是重新发明了 Python,然后拿C写了一个解释器，而且实现得更烂而已。Please!Dont re-invent the wheel.Python的类库齐全对于我们普通人来说一个语言最重要的还是库函数的齐全程度，Java在此方面已经登峰造 极了。而现在的Python不输于他。一个语言的火热程度可以从类库看出，下面是github 上语言的排名：Top Languages由于Javscript的特殊性和Ruby的RoR我们就不去管它了，Python占8%,C占6%.貌似 差得不远，恩,但是如果你仔细看C的project,随便翻十页可能发现会有三页的项目其实 是在写python的类库.真是母亲为孩子显出一切.另外一个说明Python类库齐全的例子是我这个学期被某教授压着要算一个固体模型的 Berrys Phase.正值final之前，如何有心思写这厮.一筹莫展之际竟然发现python有个固 体算能带和巴里态的库！nm这也能有!？仔细观摩了下源代码，1000来行，干净整洁，速 度用之，皆大欢喜.这种小众库都有我已经不能想象你有什么变态要求Python不能满足了.以下是一些常用的类库.1.如果你想写网络应用，轻量级：web.py中量级：Django.Pylon重量级：tornado0其实 很多人诟病Python的网络框架过于多，不能集中起来，我倒觉得无所谓。我用过Django,写个小小的博客程序，1000多行，这是用java不可想象的。Youtube上有个半个小时的 用 Django o 半 写博客的演示：http:/ the F*!是编程么！？我写个平衡树都不只半个小时啊！2.如果你想做科学计算，NumPy&SciPy可以取代90%matJab的常用功能，然后让我想一 想，他们好像只有几十mb!力口上iPython也才700mb多！但是你没有更多的新学语法 的成本，也不用付给mathwork血汗钱。3.网络爬虫。Python的超强项，beautifulsoup的网页解析，scrapy等等，不一而足。Twitter,微博等好像也有python的APL4.Machine Learning,数据分析和 Natural Language Processing0请去 Kaggle 上看看多少 参赛者是用的Python o著名的库有Pandasopandas5.写游戏。Pygameo试过几个别人写出来的游戏，非常顺畅。6.桌面应用。pyqto Dropbox貌似就是使用的pyqt写的。7.正则表达式。re库是python内置的，表明了 Python作为脚本语言对字符串的操作的重 视。8.图形库。小的用过的有PIL9.数据序列化。pickle,cpickle,marshalL而且重要的一点是Python的库是可以调入进 去也可以直接运行使用的。最后我想讲下Python Challengeo Python作为一个强劲的编程语言有着极为活跃的社区，文档丰富，教程齐全。当然就有很好的网上解谜过关类的教程。Python Challenge是在各 个类型的解谜过关性的我看到过的最好的一个。难度适中，而且可以从中学到很多。解法 不局限于python,可以用perl,shell,C甚至EHang!官方解答往往有10多种解法，精 妙至极。但是你会一步步从中发现Python的优势。一共33关，在充满乐趣的智力挑战和 极大的满足感后，你可以学到PIL库的使用，pickle的使用，正则表达式，完成后你会发 现思维方式的改变。什么？不知道网址在哪里？Let me google that for you。我做了 半年多已经完成得差不多了，我会把答案和分析帖在这里。Last words神爱众人，于是带来Python。