21 May 2016

Python: Мышление программиста

Python
Tutorial

Небольшая статья о том, как можно решить одну и ту же задачу несколькими способами. Предназначена для новичков в Python и программировании.


В качестве примера взят простой случай — реализация диалога подтверждения какой-либо операции. Программа задает пользователю вопрос Вы уверены? [Д/н (Y/n)]:, на который требуется ответить, введя одно из восьми допустимых значений (Д, д, Н, н, Y, y, N, n).


Способ №1

Первое, что приходит на ум, это реализовать проверку совпадения каждого из условий следующим образом:


    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-

    def are_you_sure1():
        while True:
            print("Вы уверены? [Д/н (Y/n)]: ")
            response = input()

            if response == "Д" or response == "д":
                print("Положительный ответ: {}".format(response))
            elif response == "Y" or response == "y":
                print("Положительный ответ: {}".format(response))
            elif response == "Н" or response == "н":
                print("Отрицательный ответ: {}".format(response))
            elif response == "N" or response == "n":
                print("Отрицательный ответ: {}".format(response))
            else:
                print("Введено некорректное значение: {}".format(response)

    are_you_sure1()  

Можно было расписать все 8 блоков if/elif, но для краткости используется логический оператор or (ИЛИ) для каждой из пар возможных значений.


В этом решении нет ничего плохого и оно является правильным, хорошо характеризуя принцип «Чем проще, тем лучше». Именно к такому решению приходит большинство начинающих питонистов.


Однако, это противоречит принципу «Не повторяйся», так как любой программист стремится к уменьшению числа вводимых символов.


Способ №2

Второй способ заключается в отсечении лишних сущностей (Бритва Оккама). Не имеет значения в каком именно регистре будет введен символ в ответ на вопрос программы. Поэтому воспользуемся методом строки upper() или lower() для приведения символов к верхнему или нижнему регистру:


    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-

    def are_you_sure2():
        while True:
            print("Вы уверены? [Д/н (Y/n)]: ")
            # Принимает значение, введенное пользователем и
            # переводит его в верхний регистр
            response = input().upper()  

            if response == "Д" or response == "Y":
                print("Положительный ответ: {}".format(response))
            elif response == "Н" or response == "N":
                print("Отрицательный ответ: {}".format(response))
            else:
                print("Введено некорректное значение: {}".format(response))

    are_you_sure2()

Введенное пользователем значение сразу же приводится к одному регистру, а далее уже происходит его проверка. Как итог — сокращение количества вводимых символов и повторяющихся блоков кода.


Способ №3

Еще один способ — проверить входит ли введенное значение в список допустимых.


    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-

    def are_you_sure3():
        while True:
            print("Вы уверены? [Д/н (Y/n)]: ")
            response = input()

            if response in ["Д", "д", "Y", "y"]:
                print("Положительный ответ: {}".format(response))
            elif response in ["Н", "н", "N", "n"]:
                print("Отрицательный ответ: {}".format(response))
            else:
                print("Введено некорректное значение: {}".format(response))

    are_you_sure3()

Проверка осуществляется с помощью оператора вхождения in. Пример альтернативного мышления.


Способ №4

Еще один пример альтернативного мышления, заключающийся в использовании регулярных выражений. Для этого воспользуемся стандартным модулем для работы с регулярными выражениями re и методом re.match().


    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-

    import re    # Импорт модуля для работы с регулярными выражениями

    def are_you_sure4():
        while True:
            print("Вы уверены? [Д/н (Y/n)]: ")
            response = input()

            if re.match("[yYдД]", response):
                print("Положительный ответ: {}".format(response))
            elif re.match("[nNнН]", response):
                print("Отрицательный ответ: {}".format(response))
            else:
                print("Введено некорректное значение: {}".format(response))

    are_you_sure4()

Метод re.match(шаблон, строка) ищет по заданному шаблону в начале строки. В качестве шаблона используется регулярное выражение [yYдД] и [nNнН] (квадратные скобки группируют символы). Более подробно тема регулярных выражений раскрывается в статьях, ссылки на которые приведены в конце. Также рекомендую книгу «Освой самостоятельно регулярные выражения. 10 минут на урок» Бена Форты.


В этом способе тоже можно использовать принцип отсечения лишнего и сократить регулярные выражения до вида [YД] и [NН] с помощью метода upper().


Также стоит отметить, что в данном случае корректными будут считаться любые значения, начинающиеся с разрешенных символов, например, да, Yum и т.д., так как re.match() ищет совпадения только с начала строки. В отличии от других способов, где должно быть точное соответствие и любые лишние символы вызовут сообщение о некорректности. Можно считать это преимуществом, но ничего не мешает исправить такое поведение.


Последний способ излишен для такого простого примера, но хорош своей универсальностью и расширяемостью, так как регулярные выражения позволяют осуществлять более сложную проверку (например, проверку e-mail).


Способ №5

В комментариях random1st привел еще один изящный способ:


    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-

    def check_answer():
        while True:
            response = input('Вы уверены? [Д/н (Y/n)]: ')
            try:
                print(  0 <= "YyДдNnНн".index(response) <=3 and "True" or "False")
            except ValueError:
                print ("Incorrect")

    check_answer()

И как справедливо заметил saboteur_kiev, этот способ изящен, но не очень красив с точки зрения поддержки кода. Если нужно добавлять новые значения будет другой разработчик — оно читается и разбирается хуже, чем решение из предыдущего комментария, где позитивный и негативный ответ явно разделены.


Ремарка

@datacompboy и MamOn указали на еще один интересный момент. Символ Y и Н на русскоязычной клавиатуре находятся на одной кнопке, что при невнимательности со стороны пользователя может привести к совершенно противоположным результатам. Подобные моменты тоже нужно учитывать при разработке. Поэтому в приложениях, где ошибка выбора может привести к необратимым результатам, лучше затребовать подтверждение Yes/ No, чтобы наверняка исключить возможность ошибки.


Ссылки

Tags:pythonregexpобучениеурок
Hubs: Python
+6
53.6k 229
Comments 97