Python——函数进阶

01.函数参数和返回值的作用

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函数根据 有没有参数  以及 有没有返回值，可以相互结合，一共有 四种 组合形式

1.无参数，无返回值

2.无参数，有返回值

3.有参数，无返回值

4.有参数，有返回值

定义函数时，是否接受参数，或者是否返回结果，是根据 实际的功能需求 来决定的！

1.如果函数 内部处理的数据不确定， 就可以将外界的数据以参数传递到函数内部

2.如果希望一个函数 执行完成后，向外界汇报执行结果，就可以增加函数的返回值

1.1 无参数，无返回值

此类函数，不接收参数，也没有返回值，应用如下：

1. 只是单纯地做一件事情，例如 显示菜单

2. 在函数内部 针对全局变量进行操作，例如：新建名片，最终结果 记录在全局变量 中

   注意：

• 如果全局变量的数据类型是一个 可变类型，在函数内部可以使用 方法 修改全局变量的内容 —— 变量的引用不会改变

• 在函数内部，使用赋值语句 才会 修改变量的引用

1.2 无参数，有返回值

此类函数，不接收参数，但是有返回值，应用如下：

• 采集数据，例如 温度计，返回结果就是当前的温度，而不需要传递任何的参数

1.3 有参数，无返回值

此类函数，接收参数，没有返回值，应用如下：

• 函数内部的代码保持不变，针对 不同的参数 处理 不同的数据

• 例如 名片管理系统 针对 找到的名片 做 修改、删除 操作

1.4 有参数，有返回值

此类函数，接收参数，同时有返回值，应用如下：

• 函数内部的代码保持不变，针对 不同的参数 处理 不同的数据，并且 返回期望的处理结果

• 例如 名片管理系统 使用 字典默认值 和 提示信息 提示用户输入内容

• 如果输入，返回输入内容

• 如果没有输入，返回字典默认值

02.函数的返回值 进阶

返回值是函数完成后，返回给调用者的一个结果

在函数执行结束后，会告诉调用者一个结果，方便调用者针对具体的结果做后续处理

在函数中使用 return 可以返回结果

在调用函数的时候， 可以用变量来接受函数的返回值

举例如下：

def demo():
    print('你叫什么名字')
    i = '任怡飞'
    print('好的')
    return i
result = demo()
print(result)

03. 函数的参数 进阶

1.不可变和可变的参数

•无论传递的参数是 可变 还是 不可变

  只要 针对参数 使用 赋值语句，会在 函数内部 修改 局部变量的引用，不会影响到 外部变量的引用

举例如下：

def demo(num, num_list):
    print("函数内部")

    # 赋值语句
    num = 200
    num_list = [1, 2, 3]

    print(num)
    print(num_list)

    print("函数代码完成")


i_num = 50
i_list = [4, 5, 6]
demo(i_num, i_list)
print(i_num)
print(i_list)

如果传递的参数是 可变类型， 在函数内部， 使用方法是可以修改数据的内容的，但同样也会影响外部的数据

def demo(num):
    # num = [1, 2, 3]
    num.extend([1, 2, 3])

    print(num)


i_num = [6, 7, 8]
demo(i_num)
print(i_num)

3.2 缺省参数

• 定义函数时，可以给 某个参数 指定一个默认值，具有默认值的参数就叫做 缺省参数

• 调用函数时，如果没有传入 缺省参数 的值，则在函数内部使用定义函数时指定的 参数默认值

• 函数的缺省参数，将常见的值设置为参数的缺省值，从而 简化函数的调用

• 例如：对列表排序的方法

gl_num_list = [6, 3, 9]
​
# 默认就是升序排序，因为这种应用需求更多
gl_num_list.sort()
print(gl_num_list)
​
# 只有当需要降序排序时，才需要传递 `reverse` 参数
gl_num_list.sort(reverse=True)
print(gl_num_list)

指定函数的缺省参数

• 在参数后使用赋值语句，可以指定参数的缺省值

def print_info(name, gender=True):
​
    gender_text = "男生"
    if not gender:
        gender_text = "女生"
​
    print("%s 是 %s" % (name, gender_text))

提示

1. 缺省参数，需要使用 最常见的值 作为默认值！

2. 如果一个参数的值 不能确定，则不应该设置默认值，具体的数值在调用函数时，由外界传递！

缺省参数的注意事项

1) 缺省参数的定义位置

• 必须保证 带有默认值的缺省参数 在参数列表末尾

• 所以，以下定义是错误的！

def print_info(name, gender=True, title):

2) 调用带有多个缺省参数的函数

• 在 调用函数时，如果有 多个缺省参数，需要指定参数名，这样解释器才能够知道参数的对应关系！

def print_info(name, title="", gender=True):
    """
​
    :param title: 职位
    :param name: 班上同学的姓名
    :param gender: True 男生 False 女生
    """
​
    gender_text = "男生"
​
    if not gender:
        gender_text = "女生"
​
    print("%s%s 是 %s" % (title, name, gender_text))
​
​
# 提示：在指定缺省参数的默认值时，应该使用最常见的值作为默认值！
print_info("小明")
print_info("老王", title="班长")
print_info("小美", gender=False)
​

3.3 多值参数（知道）

定义支持多值参数的函数

• 有时可能需要 一个函数 能够处理的参数 个数 是不确定的，这个时候，就可以使用 多值参数

• python 中有 两种 多值参数：

  • 参数名前增加 一个 * 可以接收 元组

  • 参数名前增加 两个 * 可以接收 字典

• 一般在给多值参数命名时，习惯使用以下两个名字

  • *args —— 存放 元组 参数，前面有一个 *

  • **kwargs —— 存放 字典 参数，前面有两个 *

• args 是 arguments 的缩写，有变量的含义

• kw 是 keyword 的缩写，kwargs 可以记忆 键值对参数

def demo(num, *args, **kwargs):
​
    print(num)
    print(args)
    print(kwargs)
​
​
demo(1, 2, 3, 4, 5, name="小明", age=18, gender=True)
​

提示：多值参数 的应用会经常出现在网络上一些大牛开发的框架中，知道多值参数，有利于我们能够读懂大牛的代码

多值参数案例 —— 计算任意多个数字的和

需求

1. 定义一个函数 sum_numbers，可以接收的 任意多个整数

2. 功能要求：将传递的 所有数字累加 并且返回累加结果

def sum_numbers(*args):
​
    num = 0
    # 遍历 args 元组顺序求和
    for n in args:
        num += n
​
    return num
​
print(sum_numbers(1, 2, 3))

元组和字典的拆包（知道）

• 在调用带有多值参数的函数时，如果希望：

  • 将一个 元组变量，直接传递给 args

  • 将一个 字典变量，直接传递给 kwargs

• 就可以使用 拆包，简化参数的传递，拆包 的方式是：

  • 在 元组变量前，增加 一个 *

  • 在 字典变量前，增加 两个 *

def demo(*args, **kwargs):
​
    print(args)
    print(kwargs)
​
​
# 需要将一个元组变量/字典变量传递给函数对应的参数
gl_nums = (1, 2, 3)
gl_xiaoming = {"name": "小明", "age": 18}
​
# 会把 num_tuple 和 xiaoming 作为元组传递个 args
# demo(gl_nums, gl_xiaoming)
demo(*gl_nums, **gl_xiaoming)
​

04. 函数的递归

函数调用自身的 编程技巧 称为递归

4.1 递归函数的特点

特点

• 一个函数 内部 调用自己

  • 函数内部可以调用其他函数，当然在函数内部也可以调用自己

代码特点

1. 函数内部的 代码 是相同的，只是针对 参数 不同，处理的结果不同

2. 当 参数满足一个条件 时，函数不再执行

   • 这个非常重要，通常被称为递归的出口，否则 会出现死循环！

示例代码

def sum_numbers(num):
​
    print(num)
    
    # 递归的出口很重要，否则会出现死循环
    if num == 1:
        return
​
    sum_numbers(num - 1)
    
sum_numbers(3)
​

4.2 递归案例 —— 计算数字累加

需求

1. 定义一个函数 sum_numbers

2. 能够接收一个 num 的整数参数

3. 计算 1 + 2 + ... num 的结果

def sum_numbers(num):
​
    if num == 1:
        return 1
    
    # 假设 sum_numbers 能够完成 num - 1 的累加
    temp = sum_numbers(num - 1)
​
    # 函数内部的核心算法就是 两个数字的相加
    return num + temp
​
print(sum_numbers(2))
​

提示：递归是一个 编程技巧，初次接触递归会感觉有些吃力！在处理 不确定的循环条件时，格外的有用，例如：遍历整个文件目录的结构