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第六章 定制数据对象 打包代码和数据

摘要：python字典：允许有效的组织数据，将数据与名关联而不是与数字关联，从而实现快速查找。当python的内置数据结构无法胜任时，python class语句还允许定义自己的数据结构。

书中文件的下载地址：http://python.itcarlow.ie/resources.html

1、列表查询

从教练的原始数据中抽取并处理Sarah的3个最快时间

#创建函数，对时间格式进行清理
def sanitize(time_string):
    #in操作符检查字符是否包含一个短横线与冒号
    if '-' in time_string:
        spliter='-'
    elif':' in time_string:
        spliter=':'
    else:
        #如果字符串不需要清理，就什么也不做
        return(time_string)
    #分解字符串，抽出分钟和秒部分
    (mins,secs)=time_string.split(spliter)
    return(mins+'.'+secs)

#创建新函数，接受一个文件名作为唯一的参数
def get_coach_data(filename):
    #增加异常处理代码
    try:
        #打开文件，读取数据
        with open(filename)as f:
            data=f.readline()
        #将数据返回代码之前先对数据完成分解、去除空白符处理
        return(data.strip().split(','))
    except IOError as ioerr:
        #通知用户有错误（如果出现错误），并返回“None”来提示失败
        print('File error:'+str(ioerr))
        return(None)
#调用函数，将sarah数据传输为一个列表，赋至到“sarah”变量
sarah=get_coach_data('sarah2.txt')
#pop（0）调用将删除并返回列表最前面的数据项，两个pop（0）调用则会删除前两个数据值，并把它们赋给指定的变量
(sarah_name,sarah_dob)=sarah.pop(0),sarah.pop(0)
print(sarah_name+"'s fastest time are:"+str(sorted(set([sanitize(t) for t in sarah]))[0:3]))

2、使用字典关联数据

字典：是一个内置的数据结构，允许将数据与键不是数字关联，这样可以使内存中的数据与实际数据的结构一致。注重数据的结构。

• dict()：工厂函数或者使用{}可以创建一个空字典。
• 访问一个名为person的字典与键Name关联的值，可以使用person['Name']
• 类似于列表和集合，python的字典会随着新数据增加到这个数据结构而动态扩大

#调用函数，将sarah数据传输为一个列表，赋至到“sarah”变量
sarah=get_coach_data('sarah2.txt')
#创建一个空字典
sarah_data={}
#通过文件数据与字典键关联来填充字典
sarah_data['Name']=sarah.pop(0)
sarah_data['DOB']=sarah.pop(0)
sarah_data['Times']=sarah
#处理数据引用字典
print(sarah_data['Name']+"'s fastest times are:"+str(sorted(set([sanitize(t) for t in sarah_data['Times']]))[0:3]))

改进代码

• 一次性完成订单的创建
• 将字典创建代码移动到get_coach_data()函数中，返回一个字典而不是列表
• 把确定选手最快的3个时间的代码也移到get_coach_data()函数中
• 调整主代码中的函数调用，调用新的get_coach_data()函数中

#创建新函数，接受一个文件名作为唯一的参数
def get_coach_data(filename):
    #增加异常处理代码
    try:
        #打开文件，读取数据
        with open(filename)as f:
            data=f.readline()
        #在一次性创建字典之前，创建一个临时列表存放数据
        temp1=data.strip().split(',')
        #字典创建代码和确认前3时间成为函数的一部分
        return({'Name':temp1.pop(0),
                'DOB':temp1.pop(0),
                'Times':str(sorted(set([sanitize(t) for t in temp1]))[0:3])})
    except IOError as ioerr:
        #通知用户有错误（如果出现错误），并返回“None”来提示失败
        print('File error:'+str(ioerr))
        return(None)

#调用函数
james=get_coach_data('james2.txt')
print(james['Name']+"'s fastest times are:"+james['Times'])

3、定制类

定制代码与定制数据相关联-将代码及其数据打包在类中

实例中的方法相同，属性（数据）不同；方法共享，属性不共享，self代码帮助标识要处理哪个对象实例的数据。

定义一个类，实际上在定义一个工厂函数，在代码中使用工厂函数创建实例

self-方法参数，总是指向当前对象实例

• 用class关键字定义一个类
• 类方法（代码）与函数的定义基本相同，用def关键词定义
• 类属性（数据）就是对象实例中的变量
• 在类中定义__init__()方法来初始化实例
• 类中定义的每个方法都必须提供self作为第一个参数
• 类中的每个属性前面都必须有self，从而将数据与其实例关联。

class Athlete:
    def __init__(self,a_name,a_dob=None,a_times=[]):
        self.name=a_name
        self.dob=a_dob
        self.times=a_times
    def top3(self):
        return(sorted(set([sanitize(t) for t in self.times]))[0:3])
    #将提供的参数追加到现有的计时值列表
    def add_time(self,time_value):
        self.times.append(time_value)
    #用提供的参数列表扩展现有的计时值列表
    def add_times(self,list_of_times):
        self.times.extend(list_of_times)
        

#创建新函数，接受一个文件名作为唯一的参数
def get_coach_data(filename):
    #增加异常处理代码
    try:
        #打开文件，读取数据
        with open(filename)as f:
            data=f.readline()
        #创建一个临时列表存放数据
        temp1=data.strip().split(',')
        #替换为Athlete对象创建代码
        return (Athlete(temp1.pop(0),temp1.pop(0),temp1))
    except IOError as ioerr:
        #通知用户有错误（如果出现错误），并返回“None”来提示失败
        print('File error:'+str(ioerr))
        return(None)

#调用函数
james=get_coach_data('james2.txt')
#使用点记法访问数据，调用top3方法，转换为字符串
print(james.name+"'s fastest times are:"+str(james.top3()))

4、继承类

将类建立在内置功能上

• 类可以从零开始构建，也可以从python的内置类或者其它定制类中继承
• 类可以放在一个python模块中

#继承内置的List类
class AthleteList(list):
    def __init__(self,a_name,a_dob=None,a_times=[ ]):
        list.__init__([])
        self.name=a_name
        self.dob=a_dob
        #数据本身是计时数据，不需要“times”属性
        self.extend(a_times)
    def top3(self):
        return(sorted(set([sanitize(t) for t in self]))[0:3])
vera=AthleteList('Vera Vi')
#从内置的List继承，所以可以使用List方法来完成
vera.append('1.31')
print(vera.top3())
vera.extend(['2.22','1_21','2:22'])
print(vera.top3())

    

#创建新函数，接受一个文件名作为唯一的参数
def get_coach_data(filename):
    #增加异常处理代码
    try:
        #打开文件，读取数据
        with open(filename)as f:
            data=f.readline()
        #创建一个临时列表存放数据
        temp1=data.strip().split(',')
        #替换为Athlete对象创建代码
        return (AthleteList(temp1.pop(0),temp1.pop(0),temp1))
    except IOError as ioerr:
        #通知用户有错误（如果出现错误），并返回“None”来提示失败
        print('File error:'+str(ioerr))
        return(None)

#调用函数
james=get_coach_data('james2.txt')
#使用点记法访问数据，调用top3方法，转换为字符串
print(james.name+"'s fastest times are:"+str(james.top3()))