摘要：看例子，學二看例子，學一看例子，學三模塊文件定義了函數和，就是一個模塊。這個列表里的每個元素都是一個鍵值對，由元組表示。指定的為，便以每個鍵值對元組下標為的元素進行排序?？蓪⑵渌蛄蓄愋娃D換成元組看例子，學一看例子，學三

看例子，學 Python（一）
看例子，學 Python（三）

文件 mymath.py 定義了函數 fib 和 fac，mymath.py 就是一個模塊。

A module is a file containing Python definitions and statements.

導入模塊：

>>> import mymath

mymath.py 須在當前目錄。

查看模塊幫助：

>>> help(mymath)
Help on module mymath:

NAME
    mymath

FUNCTIONS
    fib(n)
...

列出模塊屬性：

>>> dir(mymath)
["__builtins__", "__cached__", "__doc__", "__file__", "__loader__", "__name__", "__package__", "__spec__", "fac", "fib"]

訪問模塊屬性：

>>> mymath.__name__
"mymath"
>>> mymath.__doc__
>>>

模塊暫時還沒有 docstring，所以 mymath.__doc__ 為空。
訪問函數屬性：

>>> mymath.fac

>>> mymath.__dict__["fac"]

兩種方式效果一樣。__dict__（字典）隱含于每個對象中，模塊對象也不例外。

為模塊 mymath 添加 docstring：

"""My math utilities."""

def fib(n):
    ...

那么，下次調用 help 就能顯示這個 docstring 了：

>>> help(mymath)
Help on module mymath:

NAME
    mymath - My math utilities.
...

Python 自帶了 math 模塊，來研究一下：

>>> import math
>>> help(math)
Help on built-in module math:

NAME
    math
...

列出屬性：

>>> dir(math)
["__doc__", "__loader__", ..., "factorial", ...]

可見內建模塊 math 也提供了階乘（factorial），看看它怎么用：

>>> help(math.factorial)
Help on built-in function factorial in module math:

factorial(...)
    factorial(x) -> Integral

    Find x!. Raise a ValueError if x is negative or non-integral.

調用試試：

>>> math.factorial(4)
24
>>> math.factorial(-1)
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
ValueError: factorial() not defined for negative values
>>>

內建函數在異常處理方面做得會比較好。
值得注意的是，內建模塊并不一定由 Python 文件定義，比如 Python 的安裝目錄下其實并沒有 math.py。

顧名思義，docstring 里嵌測試用例，就是 doctest。
好處是，既可做文檔又可做測試，也避免了注釋里的示例代碼失效的問題。
為 fac 添加 doctest：

def fac(n):
    """
    >>> fac(4)
    24
    """
    ...

這就像交互環境下的輸入輸出一樣。>>> 打頭的是輸入，緊接著的便是輸出。
下面來運行試試：

$ python -m doctest -v mymath.py
Trying:
    fac(4)
Expecting:
    24
ok
2 items had no tests:
    mymath
    mymath.fib
1 items passed all tests:
   1 tests in mymath.fac
1 tests in 3 items.
1 passed and 0 failed.
Test passed.

-m 指定使用 Python 的內建模塊 doctest，-v 表示顯示詳細信息。
這只是運行 doctest 的方式之一，還可以添加代碼到 mymath.py 的 main 函數：

if __name__ == "__main__":
    import doctest
    doctest.testmod(verbose=True)

后續就不必指定命令行參數 -m -v 了。

作為練習，我們可以為 fib 添加 doctest：

def fib(n):
    """Get the nth Fibonacci number.
    
    >>> fib(0)
    0
    >>> fib(1)
    1
    >>> fib(2)
    1
    >>> fib(6)
    8
    """
   ...

對應于官方教程 5.5. Dictionaries。
前面介紹模塊時，提到了對象的特殊屬性 __dict__ ，它其實就是一個字典（dict）。
Python 的字典，類似于 C++ 或 Java 的 map，是存儲鍵值映射關系的一種數據結構。我們且不去關心它的實現細節，是平衡二叉樹還是哈希表，目前并不重要。

第一個例子，實現函數 char_counter，以字典的形式，返回字符串中每個字符出現的次數。
函數的 doctest 已經寫出來了，你只要讓它通過即可。

def char_counter(chars):
    """Count the number of each character.

    >>> d = char_counter("banana")
    >>> d["a"]
    3
    >>> d["b"]
    1
    >>> d["n"]
    2
    """
    pass

def char_counter(chars):
    counter = {}  # 初始化為空字典
    for c in chars:
        counter[c] += 1  # KeyError!
    return counter

counter[c] += 1 一句將引發 KeyError 異常，因為它沒有考慮字典中鍵不存在的情況。

def char_counter(chars):
    counter = {}
    for c in chars:
        if c in counter:
            counter[c] += 1
        else:
            counter[c] = 1
    return counter

此版處理了鍵不存在的問題，但是 if...else 總歸顯得不夠優雅，Python 是一門簡潔優雅的語言，應該有更好的方法。

def char_counter(chars):
    counter = {}
    for c in chars:
        counter[c] = counter.get(c, 0) + 1
    return counter

通過字典的 get 方法，保證當鍵不存在時，也能得到妥善初始化了的值。

Word Counter 與 Char Counter 類似，以字典形式返回一段文本中每個單詞出現的次數。

給定一段文本如下：

text = """Remember me when I am gone away,
Gone far away into the silent land;
When you can no more hold me by the hand,
Nor I half turn to go yet turning stay.
Remember me when no more day by day
You tell me of our future that you plann"d:
Only remember me; you understand
It will be late to counsel then or pray.
Yet if you should forget me for a while
And afterwards remember, do not grieve:
For if the darkness and corruption leave
A vestige of the thoughts that once I had,
Better by far you should forget and smile
Than that you should remember and be sad."""

首先通過 str.split 把 text 分割成單詞的列表，然后計數的過程就跟 Char Counter 一樣了，各位可以當做練習。

不難發現，Char Counter 和 Word Counter 在算法上有相似的地方，所以 Python 其實已經提供了這樣一個算法。

>>> import collections
>>> help(collections.Counter)
Help on class Counter in module collections:

class Counter(builtins.dict)
 |  Dict subclass for counting hashable items.  Sometimes called a bag
 |  or multiset.  Elements are stored as dictionary keys and their counts
 |  are stored as dictionary values.
...

根據幫助信息，Counter 是一個類，并且繼承自 dict。姑且跳過類定義的語法，篇幅所限。
使用 collections.Counter：

from collections import Counter
counter = Counter(text.split())
print(counter["you"])  # 6

既然繼承自字典，Counter 必定提供了一些額外的方法，比如獲取出現頻率最高的幾個鍵值對：

print(counter.most_common(3))
# [("you", 6), ("me", 5), ("the", 4)]

這就涉及了一個對字典以值來排序的問題。
怎么對字典以值來排序呢？確實有幾種方式，下面以 Char Counter 為例。

首先，排序用 sorted。

>>> help(sorted)
...
sorted(iterable, key=None, reverse=False)

輸入是一個 iterable，可以用 for 迭代的便是 iterable 的，字典當然也是。
但是如果直接對字典排序，便是以鍵來排序：

counter = char_counter("banana")
print(sorted(counter))
# ["a", "b", "n"]

為了以值來排序，可以為 sorted 指定 key：

counter = char_counter("banana")
print(sorted(counter, key=counter.get))
# ["b", "n", "a"]

這樣 sorted 在比較時，就不是比較鍵，而是比較 counter.get(鍵)。
然而這樣的排序結果并不是我們想要的，因為它只有鍵而沒有值。

字典的 items 方法返回「鍵值對」列表，我們可以對這個列表按值排序。

print(counter.items())
# dict_items([("b", 1), ("a", 3), ("n", 2)])

這個列表里的每個元素都是一個鍵值對，由元組（tuple）表示。元組相當于只讀的列表，后面會有介紹。

from operator import itemgetter
print(sorted(counter.items(), key=itemgetter(1)))
# [("b", 1), ("n", 2), ("a", 3)]

指定 sorted 的 key 為 itemgetter(1)，便以每個鍵值對元組下標為 1 的元素進行排序。

最后，不妨來看一下 dict.items 的幫助：

>>> help(dict.items)

items(...)
    D.items() -> list of D"s (key, value) pairs, as 2-tuples

除了 itemgetter，還可以用 lambda。
簡單來說，lambda 就是匿名函數（沒有名字的函數），短小精悍，臨時創建臨時使用，一般作為參數傳遞，沒必要有名字。

方式一：

sorted(counter.items(), key=lambda x: x[1])

x 為鍵值對元組。

方式二：

sorted(counter.items(), key=lambda (k,v): v)

直接在參數上把元組展開。

方式三：

sorted(counter.items(), key=lambda (k,v): (v,k))

交互鍵值順序，元組在比較時，依次比較里面的每個元素。

降序排序，只需指定 reverse 參數即可：

sorted(counter.items(), key=itemgetter(1), reverse=True)

元組（tuple）是只讀的列表，雖然在底層實現上有很大不同。

>>> a = (1, "hello")
>>> a[0]
1
>>> a[0] = 2
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: "tuple" object does not support item assignment

可將其它序列類型（str, list）轉換成元組：

>>> s = tuple("abcde")
>>> s
("a", "b", "c", "d", "e")

看例子，學 Python（一）
看例子，學 Python（三）