在Python中怎么修改變量名

這篇文章主要介紹“在Python中怎么修改變量名”，在日常操作中，相信很多人在在Python中怎么修改變量名問(wèn)題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡(jiǎn)單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”在Python中怎么修改變量名”的疑惑有所幫助！接下來(lái)，請(qǐng)跟著小編一起來(lái)學(xué)習(xí)吧！

請(qǐng)快速說(shuō)出以下代碼的功能：

for i in range(n):     for j in range(m):         for k in range(l):              temp_value = X[i][j][k] *12.5             new_array[i][j][k] = temp_value+ 15

很難，對(duì)吧?要想對(duì)這段代碼進(jìn)行修改或調(diào)試，除非知道作者在想什么，否則將難以實(shí)現(xiàn)。即使是作者本人，在編寫這段代碼幾天后也會(huì)忘記其用途，因?yàn)樽兞棵汀澳?shù)”(magic  numbers)并不能幫助記憶代碼的功能。

使用數(shù)據(jù)科學(xué)代碼時(shí)，類似于上面(或者更糟)的示例很常見(jiàn):代碼中含有如x、y、xs、x1、x2、tp、tn、clf、reg、xi、yi、ii這樣的變量名和許多未命名的常量值。坦率地說(shuō)，數(shù)據(jù)科學(xué)家(包括本人)并不擅長(zhǎng)于命名變量。

很多人經(jīng)歷過(guò)從為一次性分析編寫研究導(dǎo)向的數(shù)據(jù)科學(xué)代碼到編寫生產(chǎn)水平代碼的過(guò)程，所以不得不摒棄從數(shù)據(jù)科學(xué)書籍、課程和實(shí)驗(yàn)室中獲得的實(shí)踐來(lái)改進(jìn)編程方式?？蓪?shí)際應(yīng)用的機(jī)器學(xué)習(xí)代碼與數(shù)據(jù)科學(xué)家的編程方法有許多不同之處，但本文將從兩個(gè)影響力較大的常見(jiàn)問(wèn)題開(kāi)始：

• 無(wú)用的/混淆的/不明確的變量名

• 未命名的“魔幻”常數(shù)

這兩個(gè)問(wèn)題都導(dǎo)致了數(shù)據(jù)科學(xué)研究(或Kaggle項(xiàng)目)和生產(chǎn)機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)之間的脫節(jié)。是的，你可以在只運(yùn)行一次代碼的Jupyter  Notebook中僥幸逃脫這些問(wèn)題，但是當(dāng)任務(wù)中關(guān)鍵的機(jī)器學(xué)習(xí)管道需要每天準(zhǔn)確無(wú)誤地運(yùn)行數(shù)百次時(shí)，編寫可讀以及可理解的代碼就十分必要了。幸運(yùn)的是，數(shù)據(jù)科學(xué)家可以采用軟件工程中的優(yōu)秀實(shí)踐，本文也將對(duì)其進(jìn)行介紹。

注意：本文主要討論P(yáng)ython，因?yàn)樗悄壳盀橹构I(yè)數(shù)據(jù)科學(xué)中應(yīng)用最廣泛的語(yǔ)言。在Python中：

• 變量名/函數(shù)名小寫并且用下劃線隔開(kāi)

• 命名常數(shù)的名稱全部大寫

• 類的名稱采用駝峰式大小寫命名規(guī)則

命名變量

命名變量時(shí)要記住三個(gè)基本原則：

• 變量名必須描述變量所表示的信息。變量名應(yīng)該用詞明確，來(lái)體現(xiàn)變量代表的內(nèi)容。

• 代碼讀取的次數(shù)將多于編寫的次數(shù)。所以優(yōu)先考慮代碼的可讀性而不是編寫速度。

• 采用標(biāo)準(zhǔn)的命名規(guī)范，才可以做出一個(gè)全局決策，而不是做出多個(gè)局部決策。

在實(shí)踐中又如何呢?下面對(duì)變量名進(jìn)行一些改進(jìn)：

• x和y。如果多次閱讀了解的話會(huì)知道它們是特性和目標(biāo)，但是對(duì)于閱讀代碼的其他開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，這可能并不明確。相反，要使用可以描述這些變量含義的名稱，如house_features和house_prices。

• value。value代表什么?它可以是velocity_mph, customers_served, efficiency,  revenue_total。像value這樣的名稱并不能體現(xiàn)變量的用途，而且容易混淆。

• temp。即使只將變量用作臨時(shí)值存儲(chǔ)，也要給它一個(gè)有意義的名稱。這可能是用于轉(zhuǎn)換單位的值，因此在這種情況下，請(qǐng)明確說(shuō)明：

# Don't do this temp = get_house_price_in_usd(house_sqft, house_room_count) final_value = temp * usd_to_aud_conversion_rate  # Do this instead house_price_in_usd = get_house_price_in_usd(house_sqft,                                            house_room_count) house_price_in_aud = house_price_in_usd * usd_to_aud_conversion_rate

• 如果使用縮寫，如usd, aud, mph, kwh,  sqft，請(qǐng)確保提前和團(tuán)隊(duì)其他成員約定好常用的縮寫，并進(jìn)行書面記錄。然后在代碼審查中，確保執(zhí)行這些書面標(biāo)準(zhǔn)。

• tp,tn,fp,fn:避免特定的機(jī)器學(xué)習(xí)縮寫。這些值表示true_positives、true_negative、false_positives和false_negative，因此明確說(shuō)明它們的含義。除了難以理解之外，較短的變量名也可能產(chǎn)生鍵入錯(cuò)誤。當(dāng)想要輸入tn時(shí)，較容易寫成tp，所以請(qǐng)完整地描述。

• 上例說(shuō)明要優(yōu)先考慮代碼的易讀性，而不是代碼的編寫速度。比起優(yōu)良的代碼，閱讀、理解、測(cè)試、修改和調(diào)試低質(zhì)量的代碼花費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間?？偟膩?lái)說(shuō)，通過(guò)使用更短的變量名來(lái)更快地編寫代碼，實(shí)際上會(huì)增加程序的開(kāi)發(fā)時(shí)間!不相信的話，請(qǐng)拿出6個(gè)月前寫的代碼，并嘗試修改。如果發(fā)現(xiàn)難以理解自己的代碼，這表明你應(yīng)該遵守更好的命名規(guī)定。

• xs和ys。這些值通常用于繪圖，在這種情況下，值代表x_cordinates和y_cordinates。但是，這些名稱也會(huì)用于許多其他任務(wù)，因此可以通過(guò)使用描述變量用途的特定名稱來(lái)避免混淆，例如times和distances或temperatures以及energy_in_kwh。

造成不良變量名的原因

命名變量的問(wèn)題大多數(shù)來(lái)源于：

• 試圖縮短變量名

• 直接將公式轉(zhuǎn)寫為代碼

關(guān)于第一點(diǎn)，雖然像Fortran這樣的語(yǔ)言確實(shí)限制了變量名的長(zhǎng)度(6個(gè)字符以內(nèi))，但現(xiàn)代編程語(yǔ)言沒(méi)有限制，所以不要強(qiáng)迫自己使用縮寫。也不要使用過(guò)長(zhǎng)的變量名，但是如果一定要做出選擇，要力求可讀性。

關(guān)于第二點(diǎn)，當(dāng)編寫方程或使用模型時(shí)——這是學(xué)校忘記強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)——記住字母或輸入代表實(shí)際值!

下列是一個(gè)同時(shí)犯了兩種錯(cuò)誤的例子及其改正方式。假設(shè)有一個(gè)從模型中得出的多項(xiàng)式能夠求出一所房子的價(jià)格。開(kāi)發(fā)者可能會(huì)想直接用代碼編寫數(shù)學(xué)公式：

temp = m1 * x1 + m2 * (x2 ** 2) final = temp + b

這段代碼看起來(lái)像是由機(jī)器為機(jī)器編寫的。雖然計(jì)算機(jī)最終會(huì)運(yùn)行此代碼，但人類進(jìn)行讀取的次數(shù)更多，所以編寫能讓人類理解的代碼!

要做到這一點(diǎn)，并不需要考慮公式本身——怎么做——而需要考慮建模的真實(shí)對(duì)象——是什么。下面是完整的等式(這能很好地測(cè)試讀者是否理解了模型)：

house_price = price_per_room * rooms + \               price_per_floor_squared *(floors ** 2) house_pricehouse_price = house_price + expected_mean_house_price

如果命名變量時(shí)遇到困難，意味著對(duì)模型或代碼的不了解。編寫代碼是為了解決實(shí)際問(wèn)題，所以需要理解模型采集的目標(biāo)。描述性變量名有助于在比公式更高的抽象級(jí)別工作，以及幫助開(kāi)發(fā)者關(guān)注問(wèn)題本身。

其他注意事項(xiàng)

命名變量時(shí)重要的一點(diǎn)是一致性計(jì)數(shù)。使用一致的變量名可以減少命名時(shí)間，增加解決問(wèn)題的時(shí)間，尤其是添加復(fù)合性變量名時(shí)。

1. 變量名中的聚合

讀者已經(jīng)了解使用描述性名稱的基本思想，將 xs更改為distances，將e 更改為efficiency，將v更改為  velocity。那么求平均速度該使用什么樣的變量名?是average_velocity, velocity_mean  還是velocity_average?下列步驟可以解決這個(gè)問(wèn)題：

• 首先，確定常用縮寫:avg表示平均值，max表示最大值，std表示標(biāo)準(zhǔn)差等等。確保團(tuán)隊(duì)的所有成員達(dá)成一致，并把這些記錄下來(lái)。

• 把縮寫放在變量名的末尾。將最具相關(guān)性的信息，即變量所描述的實(shí)體，放在開(kāi)頭。

按照這些規(guī)則，聚合變量可能被命名為為velocity_avg, distance_avg, velocity_min,以及  distance_max。第2條可以依據(jù)個(gè)人情況酌情選擇。

當(dāng)一個(gè)變量表示一個(gè)項(xiàng)目的數(shù)量時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)棘手的問(wèn)題。如要使用building_num，那么它是指建筑物的總數(shù)，還是特定建筑物的某個(gè)索引值?為了避免歧義，使用building_count表示建筑物總數(shù)，使用building_index表示特定建筑物。這也適于其他問(wèn)題，如item_count和item_index。item_count也可用item_total代替。這種方法解決了歧義，并保持了將復(fù)合名稱添加在名稱末尾的一致性。

2. 循環(huán)索引

非常不幸，典型的循環(huán)變量已經(jīng)變成i、j和k。這可能是造成數(shù)據(jù)科學(xué)中最多錯(cuò)誤和困擾的原因。將無(wú)說(shuō)明性的變量名與嵌套循環(huán)結(jié)合起來(lái)(筆者見(jiàn)過(guò)使用ii、jj甚至iii的嵌套循環(huán))，就會(huì)產(chǎn)生不可讀、容易出錯(cuò)的代碼。這一點(diǎn)可能有些爭(zhēng)議，但筆者從不使用i或任何其他單個(gè)字母作為循環(huán)變量，而是選擇描述迭代的內(nèi)容，例如

for building_index in range(building_count):    ....

或

for row_index in range(row_count):     for column_index inrange(column_count):         ....

這格外適用于嵌套循環(huán)，此時(shí)無(wú)需記憶i是代表行還是列，或者與j和k混淆。應(yīng)該花更多腦力來(lái)思考如何創(chuàng)建最佳模型，而不是數(shù)組索引的具體順序。

(在Python中，如果不使用循環(huán)變量，則應(yīng)使用下劃線“_”作為占位符。這樣就不會(huì)對(duì)是否使用了索引感到困惑。)

3. 其他需要避免的命名方式

• 避免在變量名中使用數(shù)字

• 避免易拼錯(cuò)的單詞

• 避免使用不明確的字符

• 避免使用含義相似的變量名

• 避免使用縮寫

• 避免發(fā)音相似的變量名

應(yīng)堅(jiān)持優(yōu)先考慮可讀性而不是方便性這一原則。編程主要是為了與其他程序員進(jìn)行溝通，因此請(qǐng)適當(dāng)考慮團(tuán)隊(duì)成員。

不使用魔數(shù)

魔數(shù)是指未命名的常量。它常被用于單位轉(zhuǎn)換，改變時(shí)間間隔或增加下標(biāo)時(shí)：

final_value = unconverted_value * 1.61   final_quantity = quantity / 60   valuevalue_with_offset = value + 150  （這些變量名都很糟糕?。?/pre>
魔數(shù)會(huì)導(dǎo)致大量的錯(cuò)誤和混亂，因?yàn)椋?/p>
只有作者本人知道魔數(shù)的含義
改變魔數(shù)的值需要查找它出現(xiàn)的所有位置，然后人工輸入新值
可以定義一個(gè)用于轉(zhuǎn)換的函數(shù)來(lái)代替魔數(shù)。這個(gè)函數(shù)接受一個(gè)未經(jīng)轉(zhuǎn)換的值以及一個(gè)轉(zhuǎn)換率作為參數(shù)。
defconvert_usd_to_aud(price_in_usd,                                  aud_to_usd_conversion_rate):     price_in_aus = price_in_usd *usd_to_aud_conversion_rate
如果要在一個(gè)項(xiàng)目的許多函數(shù)中使用同一個(gè)轉(zhuǎn)換率，可以在某處定義一個(gè)命名常量。
USD_TO_AUD_CONVERSION_RATE = 1.61   price_in_aud = price_in_usd * USD_TO_AUD_CONVERSION_RATE
(在開(kāi)始編寫這個(gè)項(xiàng)目之前，需要和其他組員約定usd代表美元，aud代表澳元。記住標(biāo)準(zhǔn)!)
下面是另一個(gè)例子：
# Conversion function approach def get_revolution_count(minutes_elapsed,                                               revolutions_per_minute):     revolution_count = minutes_elapsed *revolutions_per_minute  # Named constant approach REVOLUTIONS_PER_MINUTE = 60   revolution_count = minutes_elapsed *REVOLUTIONS_PER_MINUT
使用在某處定義的命名常量使得改寫數(shù)值更加容易和一致。如果轉(zhuǎn)換率發(fā)生改變，無(wú)需搜索整個(gè)代碼庫(kù)來(lái)改變它每次出現(xiàn)時(shí)的值，因?yàn)樗辉谝惶幈欢x。這也把常數(shù)的含義告訴了代碼的讀者。如果參數(shù)名能夠體現(xiàn)參數(shù)的內(nèi)容，函數(shù)參數(shù)也是一個(gè)可行的解決方式。
一個(gè)魔數(shù)缺陷的實(shí)例來(lái)自于筆者在大學(xué)時(shí)從事的某個(gè)研究項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目需要獲取每15分鐘更新的能量數(shù)據(jù)。沒(méi)有人想到這個(gè)數(shù)字可能會(huì)變化，于是團(tuán)隊(duì)編寫了大量使用魔數(shù)15的函數(shù)(或者96，即每日觀測(cè)次數(shù))。這些函數(shù)運(yùn)行得很好，直到開(kāi)始以5分鐘和1分鐘的間隔獲取數(shù)據(jù)。整個(gè)團(tuán)隊(duì)花費(fèi)了幾周的時(shí)間來(lái)修改函數(shù)，使它們能夠接受一個(gè)時(shí)間間隔作為參數(shù)。即使這樣，還是遇到了很多由于幾個(gè)月以來(lái)使用魔數(shù)而導(dǎo)致的錯(cuò)誤。
真實(shí)的數(shù)據(jù)經(jīng)常改變，比如匯率每分鐘都在變化。強(qiáng)行使用具體的數(shù)值來(lái)編程意味著可能不得不花費(fèi)大量時(shí)間重寫代碼和修復(fù)錯(cuò)誤。編程中沒(méi)有“魔法”的位置，即使是在數(shù)據(jù)科學(xué)中也是如此。
標(biāo)準(zhǔn)和約定的重要性
使用標(biāo)準(zhǔn)的好處在于它們幫助開(kāi)發(fā)者簡(jiǎn)單地做出全局決策而不是許多的局部決策。無(wú)需在每次命名變量時(shí)選擇聲明的位置，而是在項(xiàng)目開(kāi)始的時(shí)候做好決定，然后在整個(gè)項(xiàng)目中前后一致地使用這些變量。這樣做的目的是花費(fèi)更少的時(shí)間在命名、格式和風(fēng)格這類數(shù)據(jù)科學(xué)的非核心問(wèn)題上，用更多的時(shí)間解決重要的問(wèn)題(比如使用機(jī)器學(xué)習(xí)研究環(huán)境變化)。
習(xí)慣獨(dú)自工作的開(kāi)發(fā)者可能很難意識(shí)到采用標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)越性。然而即使是獨(dú)自工作，也可以練習(xí)定義自己的規(guī)則并且一貫地使用它們。開(kāi)發(fā)者將能夠少做一些瑣碎的決定，并且這也是為將來(lái)進(jìn)行團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)工作做準(zhǔn)備。在任何需要一人以上的項(xiàng)目中，標(biāo)準(zhǔn)都是必要的。
讀者可能會(huì)質(zhì)疑本文中的某些命名選擇，這無(wú)關(guān)緊要。更重要的是采用一組一貫的標(biāo)準(zhǔn)，而不是命名時(shí)具體使用的空間或者變量名的最大長(zhǎng)度。關(guān)鍵是不再在偶然的難題中花費(fèi)大量時(shí)間，而是專注于解決必然的問(wèn)題。
到此，關(guān)于“在Python中怎么修改變量名”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)?lái)更多實(shí)用的文章！