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Python进阶：掌握高级特性与优化技巧

在Python入门之后，我们可能会遇到一些复杂的问题，需要使用到更高级的特性和优化技巧，本文将介绍一些Python的高级特性，如列表推导式、生成器、装饰器等，并分享一些优化技巧，帮助大家更好地掌握Python。

1、列表推导式

列表推导式是一种简洁的创建列表的方法，它可以用一行代码实现一个循环或者条件判断，我们可以使用列表推导式创建一个包含1到10的平方的列表：

squares = [x**2 for x in range(1, 11)]
print(squares)

2、生成器

生成器是一种特殊的迭代器，它可以在需要时生成值，而不是一次性生成所有值，这样可以节省内存，提高程序运行效率，我们可以使用生成器创建一个斐波那契数列：

def fibonacci():
    a, b = 0, 1
    while True:
        yield a
        a, b = b, a + b
fib = fibonacci()
for _ in range(10):
    print(next(fib))

3、装饰器

装饰器是一种特殊类型的函数，它可以接收一个函数作为参数，并返回一个新的函数，装饰器可以用来修改原函数的行为，而不改变原函数的代码，我们可以使用装饰器计算一个函数的运行时间：

import time
def timer_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"{func.__name__}运行时间为：{end_time - start_time:.6f}秒")
        return result
    return wrapper
@timer_decorator
def example_function():
    time.sleep(1)
    print("这是一个示例函数")
example_function()

4、优化技巧

（1）使用enumerate代替索引访问列表元素：当我们需要遍历列表并同时访问元素的索引时，可以使用enumerate函数代替直接使用索引，这样可以使代码更简洁易读。

my_list = ['a', 'b', 'c']
for index, value in enumerate(my_list):
    print(index, value)

（2）使用with语句处理文件操作：当我们需要打开一个文件进行读写操作时，可以使用with语句来自动关闭文件，这样可以避免因为忘记关闭文件而导致的资源泄露。

with open('file.txt', 'r') as f:
    content = f.read()
    print(content)

（3）使用isnull()和notnull()检查缺失值：在处理数据时，我们可能需要检查某个变量是否为缺失值，可以使用pandas库中的isnull()和notnull()方法来实现。

import pandas as pd
import numpy as np
data = {'A': [1, 2, np.nan], 'B': [4, np.nan, 6]}
df = pd.DataFrame(data)
print(df['A'].isnull())  # 输出：[False False True]
print(df['B'].notnull())  # 输出：[True False True]