Ngôn ngữ lập trình Python mang đến rất nhiều điều tuyệt vời. Cho dù bạn là người mới bắt đầu lập trình hay chỉ mới làm quen với Python, bạn sẽ nhận thấy rằng nó có nhiều tính năng giúp việc viết code trở nên tự nhiên và thuận lợi. Hãy cùng khám phá cách Python cung cấp những phương pháp viết code thanh lịch, dễ đọc và hiệu quả.
Code Pythonic là gì?
Mỗi ngôn ngữ lập trình đều có những nét đặc trưng và quy ước riêng – những cách làm việc cảm thấy tự nhiên và phù hợp với ngôn ngữ đó. Trong Python, có một phong cách và triết lý đặc biệt khuyến khích viết code sạch sẽ, dễ đọc và thanh lịch. Khi các lập trình viên nói code là “Pythonic”, họ muốn nói rằng code đó tuân thủ các nguyên tắc này và tận dụng tối đa những gì Python mang lại.
Thay vì chỉ viết code hoạt động được, Python khuyến khích bạn viết code sao cho đẹp. Code dễ hiểu ngay từ cái nhìn đầu tiên, ngay cả đối với người chưa từng viết nó. Code “non-Pythonic” thường trông giống như được viết bằng một ngôn ngữ khác rồi dịch sang Python. Ngược lại, code Pythonic phát huy điểm mạnh của Python. Điều này bao gồm cú pháp dễ đọc, các hàm dựng sẵn (built-ins) mạnh mẽ và các đoạn code biểu cảm chỉ với một dòng.
Bạn sẽ thường nghe các lập trình viên Python nhắc đến “Zen of Python”. Đây là tập hợp các nguyên tắc chỉ đạo ảnh hưởng đến cách viết code Python.
Tại sao nên viết Code Pythonic?
Vậy bạn đã biết code Pythonic là gì. Nhưng tại sao phải cố gắng viết theo cách này? Câu trả lời rất đơn giản: vì nó giúp cuộc sống của bạn dễ dàng hơn. Viết code Pythonic không chỉ là tuân theo các quy tắc phong cách bất thành văn hay thể hiện những thủ thuật thông minh. Đó là việc làm cho code của bạn dễ đọc hơn, dễ bảo trì hơn và thường hiệu quả hơn.
Python được tích hợp nhiều tính năng được thiết kế để giảm thiểu boilerplate (code lặp đi lặp lại không cần thiết) và các mẫu code rườm rà. Một khi bạn học được các idiom phổ biến, bạn sẽ thấy mình viết ít code hơn nhưng làm được nhiều việc hơn. Học cách viết code Pythonic giúp bạn “suy nghĩ theo kiểu Python”. Bạn sẽ bắt đầu nhận ra các mẫu và sử dụng thư viện chuẩn (standard library) hiệu quả hơn. Hơn nữa, bạn sẽ cảm thấy thoải mái hơn khi làm việc với code Python của người khác.
Hình ảnh bàn phím cơ HyperX Alloy Rise 75 với đèn RGB nổi bật, tượng trưng cho công cụ của người làm công nghệ/lập trình.
6 Ví dụ về Code Pythonic
Hãy cùng đi sâu vào một số ví dụ thú vị về code Pythonic sẽ thay đổi cách bạn viết code trong Python.
Đảo ngược chuỗi
Hãy bắt đầu với một bài toán kinh điển: đảo ngược một chuỗi. Trong nhiều ngôn ngữ, bạn sẽ viết một vòng lặp để lặp qua từng ký tự và xây dựng chuỗi đảo ngược.
input_string = 'hello'
reversed_string = ''
for char in input_string:
reversed_string = char + reversed_string
print(reversed_string)Cách này hoạt động tốt. Mỗi ký tự được thêm vào đầu chuỗi reversed_string để xây dựng chuỗi đảo ngược. Nhưng nó hơi cồng kềnh. Đây là phiên bản Pythonic:
reversed_string = input_string[::-1]Chỉ một dòng duy nhất. Đoạn code này sử dụng cú pháp cắt (slice syntax) của Python. [::-1] có nghĩa là “lấy toàn bộ chuỗi nhưng bước ngược lại”.
Kiểm tra sự tồn tại của phần tử
Giả sử bạn muốn kiểm tra xem một mục cụ thể có tồn tại trong danh sách hay không. Trong nhiều ngôn ngữ, điều này thường có nghĩa là viết một vòng lặp và một số câu lệnh điều kiện.
fruits = ['strawberry', 'orange','apple', 'mango']
found = False
for fruit in fruits:
if fruit == 'apple':
found = True
break
print(found)Đoạn code này đủ rõ ràng, nhưng cần nhiều dòng và biến phụ chỉ để tìm xem “apple” có trong danh sách hay không. Đây là cách thực hiện trong Python:
found = 'apple' in fruitsCâu lệnh một dòng này đọc gần như giống tiếng Anh thông thường. Nó loại bỏ sự cần thiết của các biến cờ (flag) thủ công và giảm nguy cơ gây lỗi trong code của bạn.
Kiểm tra nhiều điều kiện với any() và all()
Đôi khi bạn muốn kiểm tra xem có bất kỳ hoặc tất cả các mục trong danh sách có đáp ứng một điều kiện nhất định hay không. Trong nhiều ngôn ngữ, bạn sẽ sử dụng vòng lặp với các biến cờ hoặc bộ đếm để làm điều này.
has_negative = False
for num in numbers:
if num < 0:
has_negative = True
breakCode này đủ rõ ràng, nhưng nó thêm các dòng và biến phụ. Bạn có thể làm điều này với hàm any() trong Python.
has_negative = any(num < 0 for num in numbers)Và nếu bạn muốn đảm bảo tất cả các số đều dương:
all_positive = all(num > 0 for num in numbers)Các hàm này hoạt động bằng cách đánh giá một điều kiện trên tất cả các phần tử và dừng lại ngay khi kết quả được xác định.
Kết hợp chuỗi với join()
Nếu bạn đã từng cần xây dựng một câu hoặc kết hợp các ký tự hoặc từ từ danh sách, bản năng đầu tiên của bạn có thể là lặp qua chúng và thêm từng cái một theo cách thủ công, như thế này:
sentence = ''
for word in words:
sentence += word + ' 'Cách này hoạt động, nhưng nó không hiệu quả, đặc biệt với các danh sách lớn. Sử dụng hàm join() của Python, bạn chỉ cần làm thế này:
sentence = ' '.join(words)Cách này sạch sẽ hơn, nhanh hơn và biểu cảm hơn. Bạn chỉ cần chỉ định ký tự phân cách (‘ ‘ trong trường hợp này) và gọi phương thức .join() trên nó, truyền vào danh sách các chuỗi. Hãy đảm bảo danh sách chỉ chứa các chuỗi, vì join() sẽ không hoạt động với số hoặc các kiểu dữ liệu khác trừ khi bạn chuyển đổi chúng trước.
Đếm số lượng phần tử với collections.Counter
Đếm tần suất xuất hiện của mỗi mục trong danh sách hoặc chuỗi là một tác vụ thường gặp. Đây là cách bạn thường tiếp cận vấn đề trong hầu hết các ngôn ngữ: kiểm tra xem key có tồn tại không, sau đó tăng giá trị của nó:
counts = {}
for item in items:
if item in counts:
counts[item] += 1
else:
counts[item] = 1Sử dụng module collections, bạn có thể làm điều tương tự với ít code hơn nhiều.
from collections import Counter
counts = Counter(items)Chỉ một dòng, và nó làm tất cả mọi thứ cho bạn. Nó trả về một đối tượng giống như từ điển, trong đó các key là các mục và giá trị là số lượng của chúng. Counter hoạt động trên bất kỳ iterable nào, không chỉ danh sách. Bạn có thể sử dụng nó trên chuỗi, tuple, hoặc thậm chí là output của một generator.
Đổi chỗ biến trực tiếp bằng Tuple Unpacking
Trong nhiều ngôn ngữ lập trình, việc đổi chỗ giá trị giữa hai biến yêu cầu một biến tạm thời.
temp = a
a = b
b = tempCách này ổn, nhưng tốn thêm công sức và cảm thấy lỗi thời trong Python. Đây là phương pháp Pythonic:
a, b = b, aKhông cần biến tạm. Không lộn xộn. Cách này sử dụng khái niệm được gọi là Tuple Unpacking (giải nén tuple), và việc đổi chỗ biến chỉ là bước khởi đầu. Bạn cũng có thể sử dụng nó để giải nén nhiều giá trị cùng lúc.
name, age, country = ['Alice', 30, 'Canada']Không cần truy cập từng phần tử theo chỉ số. Cách này hoạt động với tuple, list hoặc bất kỳ iterable nào có độ dài phù hợp.
Lưu ý về khả năng đọc
Mặc dù viết code Pythonic thường là dấu hiệu của lập trình sạch sẽ, thanh lịch, nhưng đôi khi nó có thể đi quá xa. Một số mẫu code Pythonic, đặc biệt khi được sử dụng quá mức hoặc trong ngữ cảnh sai, có thể làm cho code của bạn khó đọc hơn, chứ không phải dễ hơn. Một trong những giá trị cốt lõi của Python là khả năng đọc của nó. Trên thực tế, một trong những nguyên tắc của Zen of Python nói rằng: “Khả năng đọc là quan trọng” (Readability counts). Vì vậy, vâng, sử dụng các idiom đặc trưng của Python là tốt, nhưng không phải với cái giá là biến code của bạn thành một câu đố.
List comprehension là một ví dụ điển hình. Chúng ngắn gọn, nhanh chóng và biểu cảm. Tuy nhiên, khi bạn bắt đầu lồng chúng hoặc thêm quá nhiều điều kiện, chúng có thể trở nên khó theo dõi. Hãy xem một ví dụ.
filtered = []
for user in users:
if user.is_active and user.age > 18:
filtered.append(user.name)Đây là phiên bản sử dụng list comprehension:
filtered = [user.name for user in users if user.is_active and user.age > 18]Mặc dù list comprehension vẫn ổn ở đây, nhưng nó nhanh chóng trở nên khó đọc nếu thêm nhiều logic hơn (như vòng lặp lồng nhau hoặc nhiều điều kiện). Nếu list comprehension của bạn dài hơn một dòng hoặc cần suy nghĩ một chút để hiểu, có thể tốt hơn nên sử dụng vòng lặp thông thường.
Có rất nhiều lý do để học Python, và cách viết code thanh lịch chỉ là một trong số đó. Một khi bạn đã nắm vững nó, bạn có thể khám phá các mẹo khác.
Tóm lại, việc viết code Pythonic không chỉ làm cho code của bạn trông đẹp hơn mà còn cải thiện đáng kể khả năng đọc, bảo trì và hiệu suất. Nắm vững các idiom đặc trưng của Python là một bước quan trọng để trở thành một lập trình viên Python giỏi. Hãy luôn cân bằng giữa sự ngắn gọn và khả năng đọc để tạo ra code không chỉ hiệu quả mà còn dễ hiểu cho bản thân và đồng nghiệp.
