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A Bite of Python

子龙山人 121 阅读

周五的时候,我的一个朋友让我帮忙写一个小工具。这个小工具要完成的功能如下:

  1. 指定方差与均值,生成相应的随机数,默认生成一组随机数(默认为10个)
  2. 使用生成出来的随机数,重新计算方差和均值,如果方差和均值在指定的误差范围内则接受
  3. 生成带有固定格式的Excel表格
  4. 均值、方差、误差等可以配置,且可以同时提供多组数据输入

我当时想到的第一个是C++,因为C++11支持 根据均值和方差生成随机数 , 另外C++是我最熟悉的语言。

但是后来想到要生成excel,我就放弃了。不是因为C++做不了,而是太麻烦。最后,我考虑选择用Python.(虽然我Python不是很熟。)

但是问题来了,我从来没有使用Python生成过Excel,也不知道Python里面怎么根据方差和均值生成随机数分布。

本文主要是记录一下,自己在面对不熟悉的领域的时候,自己思考问题和解决问题的过程,希望对读者能有启发。

Research Stage

首先是调研阶段。我认为调研阶段,最重要的是寻找解决问题的关键点,很显然,本任务的关键点有两点:

另外,由于我的Python语法记得不是很清楚了,所以我要快速地温习一下。幸好,我们有 Learn X in Y minutes . 如果你对一门语言已经比较了解了,想使用其它语言来快速上手开发一些小程序,使用Learn X in Y minutes是非常不错的选择。

通过Google搜索之后,我发现可以使用下列函数生成一个随机数:

random_number = random.gauss(mean, stddev)

另外,使用下面两个函数,可以计算list的均值和方差:(random_list里面装了一些服从高斯分布的随机数:)

generated_mean = numpy.mean(random_list)
generated_stddev = statistics.stdev(random_list)

最后,生成Excel,我发现可以使用xlwt。但是经过试用以后,发现python2.x不支持Unicode,于是我果断选择了python3.4. 但是,我还是要回过头去确认在python2.x里面能用的一些模块是否已经移植3.x了。最后,我发现xlwt这个库改名字了,叫做 future-xlwt . 调研阶段会进行一些小的程序测试,比如生成一些demo excel,主要是解决“合并单元格”,“编辑公式”和“背景上色”的一些操作。这个过程也是耗时比较久的,后面的实现过程就比较直白了.

Implementation Stage

因为这个小工具的是没有什么算法的,主要的数学上的计算都可以借助Python的numpy和statistics模块来完成。

我在实现阶段可能经常要做的就是查询一些API和一些操作的实现方法。这里StackOverflow + Google绝对是神器,几乎99%的问题,我都在上面找到了答案。我很难想象,如果断网,我根本无法完成这个任务。

不过这里有一个小技巧,搜索问题的时候尽量使用英文,且搜索关键字要能切合主题。

另外,编写Python的过程中,使用一个好工具也是非常重要的。像Emacs的实时语法检查和代码提示功能,对我写Python有很大的帮助.

这个阶段我主要完成的是核心算法,即程序的主体。(此时Excel表格是生成好的)

Tweak Stage

这个阶段做的事情,主要是封装一些函数, 完成此小工具要求的其它功能。 第一点是Excel表格的样式,这个还是费了我不少时间的。因为指定颜色的时候,Excel使用的ColorIndex,但是我根本不知道哪个ColorIndex对应哪个颜色值。我希望能够用RGB来指定Excel单元格的背景色。

我搜索时使用的关键词为:

xlwt excel cell background color rgb

然后,我搜索到了 python-xlwt-set-custom-background-colour-of-a-cell

另外一个就是读取Json,于是我又搜索之:

python3 json from file

我得到 parsing-values-from-a-json-file-in-python ,测试之后,发现Python解析Json真是太TM简单了。

最后,把一些细节完善一下就ok了。整个过程大概花了我周六一下午加一晚上的时间。

Delivery Stage

在真正交付这个工具给我的朋友之前,我肯定还需要下一点功夫。因为他是一个Windows用户,所以,我肯定要把Python脚本打包成Exe吧。这样他只需要提供一个Json文件作为数据输入,然后双击exe就可以生成excel了。 幸好Python3也提供了打包的工具, cxfreez

最后,我发现在打包完成之后,双击运行说找不到xlwt这个module。解决办法是下载github上面的 xlwt-future ,然后手动用 python setup.py install 安装好。

再配合一个打包脚本,install.py:

import sys
from cx_Freeze import setup, Executable

build_exe_options = {"packages" : ["xlwt"]}

setup(
    name = "On Dijkstra's Algorithm",
    version = "3.1",
    description = "A Dijkstra's Algorithm help tool.",
    options = {"buil_exe" : build_exe_options},
    executables = [Executable("main.py", base = "Win32GUI")])

至此,这个小工具的制作就算全部完成了。一共耗时大概在12个小时,也算是有蛮长时间啦。

Conclusion

从一知半解的Python理解到最后12小时的努力,最终还是完成了这个任务。感觉Python写代码确实太爽了,难怪很多Python党会说”人生苦短,我用Python”.

如果使用传统的C++,然后调用Window的API去生成Excel,那估计没个1-2天时间是搞不定了。

本工具最后的 源代码

Reference

作者:子龙山人
原文地址:A Bite of Python, 感谢原作者分享。

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