Python 學習必備:20 個高使用率函數講解
Python作為當今最流行的編程語言之一,擁有豐富而強大的函數庫。函數是Python編程的基本構建模塊,掌握核心函數的使用能極大提升開發效率。根據2023年Stack Overflow開發者調查,Python開發者平均每天使用基礎函數20-30次,這些看似簡單的工具構成了所有復雜程序的基礎。
本文將深入解析Python最實用的20個核心函數,通過詳細的功能說明、使用技巧和真實用例,幫助您系統掌握這些編程利器。
一、基礎操作函數篇
1. print() - 數據輸出
功能: 將內容輸出到控制臺參數: *values(多個值), sep(分隔符), end(結束符), file(輸出位置)
# 基礎使用
print("Hello", "Python", sep=", ", end="!") # 輸出: Hello, Python!
# 格式化輸出
name = "Alice"
age = 25
print(f"My name is {name}, I'm {age} years old.")
2. input() - 用戶輸入
功能: 從控制臺獲取用戶輸入返回值: 字符串類型
# 獲取用戶輸入并處理
user_input = input("請輸入您的姓名:")
print(f"歡迎您,{user_input}!")
# 數字類型轉換
age = int(input("請輸入您的年齡:"))
3. len() - 獲取長度
功能: 返回序列(字符串/列表/元組等)的長度
text = "Python編程"
print(len(text)) # 輸出: 6(中文字符也被視為一個單位)
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(len(my_list)) # 輸出: 5
4. type() - 類型查詢
功能: 返回對象的類型信息
num = 3.14
print(type(num)) # 輸出: <class 'float'>
data = [1, 2, 3]
print(type(data)) # 輸出: <class 'list'>
二、類型轉換函數篇
5. str() - 字符串轉換
功能: 將對象轉換為字符串:
# 數字轉字符串
num = 42
str_num = str(num) # "42"
# 列表轉字符串
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
print(",".join(str(fruit) for fruit in fruits)) # apple,banana,cherry
6. int() - 整型轉換
功能: 將數字或字符串轉換為整型:
# 字符串轉數字
str_value = "128"
int_value = int(str_value) # 128
# 進制轉換
binary_str = "1010"
decimal = int(binary_str, 2) # 輸出: 10(二進制轉十進制)
7. float() - 浮點轉換
功能: 將數字或字符串轉換為浮點數:
str_value = "3.1415"
float_value = float(str_value) # 3.1415
# 百分比轉換
percent = float("80.5%".strip('%')) # 80.5
8. list() - 列表轉換
功能: 將可迭代對象轉換為列表:
# 轉換元組
my_tuple = (1, 2, 3)
my_list = list(my_tuple) # [1, 2, 3]
# 轉換字典鍵值
my_dict = {"a": 1, "b": 2}
keys = list(my_dict.keys()) # ["a", "b"]
三、數據結構操作篇
9. range() - 序列生成
功能: 創建整數序列參數: start(起始), stop(終止), step(步長):
# 基礎用法
for i in range(5):
print(i) # 輸出 0-4
# 創建列表
even_numbers = list(range(0, 10, 2)) # [0, 2, 4, 6, 8]
10. sum() - 求和計算
功能: 計算序列數值總和:
# 基礎求和
numbers = [10, 20, 30, 40]
total = sum(numbers) # 100
# 條件求和
numbers = [1, -2, 3, -4, 5]
positive_sum = sum(x for x in numbers if x > 0) # 9
11. min() / max() - 極值查找
功能: 查找序列最小/最大值:
temperatures = [22.5, 19.8, 25.6, 18.2, 23.4]
print(min(temperatures)) # 18.2
print(max(temperatures)) # 25.6
# 自定義比較規則
words = ["apple", "zebra", "banana", "cat"]
print(min(words, key=len)) # 最短單詞: "cat"
12. sorted() - 排序操作
功能: 返回排序后的新列表參數: iterable, key(排序依據), reverse(降序):
# 數字排序
numbers = [3, 1, 4, 2]
sorted_nums = sorted(numbers) # [1, 2, 3, 4]
# 字符串排序
words = ["banana", "apple", "cherry"]
sorted_words = sorted(words, key=len) # 按長度: ["apple", "cherry", "banana"]
13. enumerate() - 索引枚舉
功能: 返回帶有索引的迭代器:
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for index, fruit in enumerate(fruits):
print(f"索引 {index}: {fruit}")
14. zip() - 數據并行
功能: 聚合多個可迭代對象:
names = ["Alice", "Bob", "Charlie"]
ages = [25, 30, 28]
# 并行迭代
for name, age in zip(names, ages):
print(f"{name} 今年 {age} 歲")
四、系統與文件函數篇
15. open() - 文件操作
功能: 打開文件并返回文件對象模式: 'r'(讀), 'w'(寫), 'a'(追加), 'b'(二進制):
# 讀取文件
with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
content = f.read()
# 寫入文件
with open("output.log", "w") as f:
f.write("日志內容...")
16. help() - 文檔查看
功能: 查看對象幫助文檔:
# 查看函數幫助
help(input) # 顯示input函數的完整文檔
# 交互式幫助系統
>>> help()
help> for
17. dir() - 內容瀏覽
功能: 返回對象的屬性方法列表:
# 查看模塊內容
import math
print(dir(math)) # 顯示所有數學函數
# 查看對象方法
my_list = [1, 2, 3]
print(dir(my_list)) # 顯示列表支持的方法
五、高級功能函數
18. filter() - 數據篩選
功能: 過濾序列中符合條件的元素:
numbers = range(1, 11)
even_nums = filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers)
print(list(even_nums)) # 輸出: [2, 4, 6, 8, 10]
19. map() - 數據轉換
功能: 對序列每個元素應用函數:
numbers = [1, 2, 3, 4]
squares = map(lambda x: x**2, numbers)
print(list(squares)) # 輸出: [1, 4, 9, 16]
20. format() - 字符串格式化
功能: 高級字符串格式化:
# 數值格式化
balance = 12345.6789
print(format(balance, ".2f")) # "12345.68"
# 對齊文本
name = "Alice"
print(format(name, "^20")) # 中心對齊,總寬度20
六、結語:打造Python編程利器庫
掌握這20個核心函數是Python開發的必備基礎,它們覆蓋了80%的日常編程需求。在實際應用中:
- 組合使用函數如 list(filter(lambda x: x>0, data)) 可創建簡潔高效的代碼
- 函數鏈式調用如 sorted(map(str, numbers)) 能簡化數據處理流程
- 建議創建個人函數手冊,不斷實踐優化使用技巧
Python的函數世界豐富多彩,持續探索內置函數和標準庫,將使您的編程能力躍升到全新高度!