【机器学习基础】Python编程10：五个实用练习题的解析与总结

Python是一种广泛使用的高级编程语言，它在机器学习领域中的重要性主要体现在以下几个方面：

1. 简洁易学：Python语法简洁清晰，易于学习，使得初学者能够快速上手机器学习项目。

2. 丰富的库支持：Python拥有大量的机器学习库，如scikit-learn、TensorFlow、Keras和PyTorch等，这些库提供了强大的工具和算法，简化了机器学习模型的开发和部署。

3. 社区活跃：Python拥有一个庞大的开发者社区，社区成员不断贡献新的代码和解决方案，使得Python在机器学习领域持续进步。

4. 跨平台性：Python是跨平台的，可以在多种操作系统上运行，这为机器学习项目的跨平台开发提供了便利。

5. 数据处理能力：Python的数据处理能力非常强，它能够轻松处理大规模数据集，这对于机器学习来说至关重要。

6. 集成与扩展性：Python可以与其他语言和工具集成，提供了良好的扩展性，使得机器学习项目可以灵活地与其他系统或服务结合。

综上所述，Python在机器学习领域的重要性不仅在于其语言本身的特性，还在于它所构建的生态系统，这使得Python成为了机器学习领域的首选语言之一。为此掌握python基础编程极为重要，接下来让我们用以下5道题熟悉python编程

eg1：求输入数字的平方

求输⼊数字的平⽅，如果平⽅运算后⼩于50 则退出

分析

这个程序通过无限循环让用户输入数字，计算并打印该数字的平方。如果平方结果小于50，则程序在3秒后退出循环。这里使用了time模块的sleep函数来实现延时退出。

import time

def pinfang():
    while True:
        a = int(input("please input a num:"))
        if a * a < 50:
            print(a, "的平方小于50，即将在3s退出！")
            time.sleep(3)
            break
        else:
            print(a, "的平方大于50！")

pinfang()

eg2：变量值互换

两个变量值互换

分析

这个示例展示了Python中一种简洁的变量值互换方法：使用元组赋值。在exchange函数中，通过a, b = b, a实现两个变量值的互换，然后返回新的值。

def exchange(a, b):
    a, b = b, a
    return a, b

if __name__ == '__main__':
    x = 10
    y = 20
    print('x = %d, y = %d' % (x, y))
    x, y = exchange(x, y)
    print('x = %d, y = %d' % (x, y))

eg3：数字比较

数字⽐较

分析

这个程序演示了Python中的基本条件判断。通过比较两个变量i和j的值，使用if-elif-else结构来打印相应的比较结果。

if __name__ == '__main__':
    i = 10
    j = 20
    if i > j:
        print('%d 大于 %d' % (i, j))
    elif i == j:
        print('%d 等于 %d' % (i, j))
    elif i < j:
        print('%d 小于 %d' % (i, j))
    else:
        print('未知')

eg4：lambda创建匿名函数

使⽤lambda来创建匿名函数

分析

这个示例展示了如何使用Python的lambda表达式来创建匿名函数。这里定义了两个匿名函数MAXIMUM和MINIMUM，分别用于获取两个数中的较大值和较小值。

MAXIMUM = lambda x, y: (x > y) * x + (x <= y) * y
MINIMUM = lambda x, y: (x < y) * x + (x >= y) * y

if __name__ == '__main__':
    a = 10
    b = 20
    print('The larger one is %d' % MAXIMUM(a, b))
    print('The smaller one is %d' % MINIMUM(a, b))

eg5：random 随机数

使⽤random 模块输出⼀个随机数

分析

这个程序演示了Python random模块的多种用法，包括生成随机整数、浮点数、随机字符、随机选择字符串、打乱列表顺序以及生成随机字符串等。

import random
import string

# 随机整数
print(random.randint(1, 50))  # 1-50间的随机整数
# 0-100间的偶数
print(random.randrange(0, 101, 2))
# 随机浮点数
print(random.random())
print(random.uniform(1, 10))  # 1到10之间的随机浮点数

# 随机字符
print(random.choice('abcdefghijklmnopqrstuvwxyz!@#$%^&*()'))
# 多个字符中随机生成指定个数的字符
print(random.sample('abcdefghijklmnopqrstuvwxyz', 5))

# 随机选取字符串
print(random.choice(['哈哈', '嘻嘻', '咕咕']))

# 打乱排序
a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0]
random.shuffle(a)
print(a)

# 从a-zA-Z0-9生成指定数量的随机字符：
ran_str = ''.join(random.sample(string.ascii_letters + string.digits, 8))
print(ran_str)

# 多个字符中选取指定数量的字符组成新字符串：
print(''.join(random.sample(['z', 'y', 'x', 'w', 'v', 'u', 't', 's', 'r', 'q', 'p', 'o', 'n', 'm', 'l', 'k', 'j', 'i', 'h', 'g', 'f', 'e', 'd', 'c', 'b', 'a'], 5)))

总结

这五个编程练习题涵盖了循环控制、变量互换、条件判断、匿名函数以及随机数生成等基础编程概念。通过这些练习，我们学习了如何使用Python的基本语法和内置模块来实现特定的功能。

循环控制使我们能够根据条件重复执行代码块，直到满足特定条件才退出。变量值互换是一种常见的操作，Python提供了一种非常简洁的方式来实现这一点。条件判断是编程中处理不同情况的基本手段。匿名函数lambda表达式提供了一种快速定义函数的方法，适合用于简单的、一次性的函数定义。随机数生成是许多应用中的一个重要功能，random模块提供了丰富的函数来生成不同类型的随机数据。

通过这些练习，我们加深了对Python语言的理解，提高了编程技巧和问题解决能力。这些基础知识对于进一步学习更高级的编程概念和算法至关重要，为成为一名合格的程序员打下了坚实的基础。