Python是世界上最流行的编程语言（TIOBE Index for April 2022），它易于上手且多才多艺，除了用于神经网络的构建外, 还能用来创建Web应用、桌面应用、游戏和运维脚本等多种多样的程序。

Python语言语法简洁，易于上手, 但当你深入研究时, 会发现Python有很多高级用法，这些高级用法可以大幅度提高代码的可读性和运行效率。

此外, Python包含了海量的高质量第三方库, 许多重要的库已经成为Python开发不可或缺的内容。

《高阶Python：代码精进之路》一书可以帮你掌握Python语言的高级特性，以及Python科学计算基石——numpy的使用方法（numpy的API设计非常优秀，深度学习框架TensorFlow、PyTorch都使用了numpy相似的API，并且可以和numpy混用）。

下面介绍几个Python的高级用法。

1 索引和切片

Python列表的索引和切片是非常强大的功能, 它们可以让你在Python中获取列表中的任意元素。除了支持常见的正索引外, Python还支持负索引和切片。

正索引

负索引

切片

以下是列表切片的一些示例：

2 字符串对齐

字符串格式化在命令行工具开发中非常重要, str类包含基础的，用于文本对齐的方法：左对齐，右对齐或居中对齐。

下面是一些例子：

该例的输出为：

此例的输出为：

上例只是一个简单的字符串格式化样例，《高阶Python：代码精进之路》一书中还介绍了许多更复杂的格式化方法。

3 列表推导式&字典推导式

Python 2.0版本引入的最重要的功能之一就是列表推导式。它提供了一种从列表中生成一系列值的紧凑语法。它也可以应用于字典，集合（set）和其他类型的集合。

假设你要创建一个包含a_list中每个元素的平方的新列表，一种可能的实现方式如下：

如果a_list包含元素[1，2，3]，则这些语句的结果是创建一个包含[1，4，9]的新列表，并将此列表分配给变量b_list。在这种情况下，相应的列表推导式如下所示：

假设想讲一个元组列表转换为字典,元组列表如下:

字典可以用下面的代码生成：

注意在键值表达式（i[0]：i[1]）中冒号(:)的使用。

4 可变长参数列表

Python最通用的功能之一就是能够访问可变长度参数的列表。借助此功能，你的函数可以处理任意数量的参数，就像内置的print函数一样。可变长参数的特性也可以扩展到命名参数。

这里的中括号表示*args前面可以有任意数量的普通参数，在此表示为ordinary_args。此类参数是可选的。下面是示例代码：

此函数my_var_func可接受任意长度的参数列表。

可变长参数列表还支持关键字参数,如下所示：

上面的函数遍历了kwargs表示的字典参数，打印出传入参数的键（对应于参数名称）和对应的值。

args 和 kwargs可以组合使用,下面是一个例子。

运行时，此程序将打印以下内容：

5 使用numpy进行线性代数运算

线性代数运算在深度学习中非常重要，numpy库为Python提供了高效的线性代数运算模块。

numpy的线性代数模块非常完备，以计算点积为例进行介绍。

使用numpy时，可以使用点积函数dot计算点积。

A和B是要进行点积运算的两个数组；out参数（如果已指定）是用于存储结果的正确形状的数组，“正确形状”取决于A和B的形状。

两个一维数组的点积很简单。数组的长度必须相同。点积计算是将A中的每个元素与其B中的对应元素相乘，然后对这些乘积求和，得出一个标量值。

例子：

二维矩阵之间的点积比较复杂。与数组之间的普通乘法一样，两个数组的形状必须兼容，但这只需要在其中一个维度上相等即可。

下面是描述点积应用到二维数组通用模式：

思考下面的2×3数组，再结合一个3×2数组，其点积是2×2数组。

以上内容节选自《高阶Python：代码精进之路》一书，欢迎阅读本书学习更多Python的高级技巧。

《高阶Python：代码精进之路》
[美] Brian，Overland（布赖恩・欧弗兰），John，Bennett（约翰・班纳特） 著
李辉 译

本书开发了一个“RPN脚本解释器”项目，该项目贯穿本书的各个章节，通过对该项目的学习，你也可以开发出自己的“语言”

本书详细地介绍了Python语言的一些高级功能以及常见数据类型的高级用法，非常适合有一定基础的读者深入学习Python编程。本书的主要内容包括常见内置类型（数值、字符串和集合等）的高级用法和潜在的陷阱，用于文本处理的格式化方法和正则表达式，用于数值计算和大规模数据处理的math包和numpy包等。此外，文件存储、随机数生成和图表绘制也是本书的重要内容。

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