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  • Python之路【第四篇】: 函数、递归、内置函数

    一. 背景提要

    现在老板让你写一个监控程序,监控服务器的系统状况,当cpu\memory\disk等指标的使用量超过阀值时即发邮件报警,你掏空了所有的知识量,写出了以下代码

    while True:
        if cpu利用率 > 90%:
            #发送邮件提醒
            连接邮箱服务器
            发送邮件
            关闭连接
         
        if 硬盘使用空间 > 90%:
            #发送邮件提醒
            连接邮箱服务器
            发送邮件
            关闭连接
         
        if 内存占用 > 80%:
            #发送邮件提醒
            连接邮箱服务器
            发送邮件
            关闭连接
    

    上面的代码实现了功能,但即使是邻居老王也看出了端倪,老王亲切的摸了下你家儿子的脸蛋,说,你这个重复代码太多了,每次报警都要重写一段发邮件的代码,太low了,这样干存在2个问题:

    1. 代码重复过多,一个劲的copy and paste不符合高端程序员的气质
    2. 如果日后需要修改发邮件的这段代码,比如加入群发功能,那你就需要在所有用到这段代码的地方都修改一遍

    你觉得老王说的对,你也不想写重复代码,但又不知道怎么搞,老王好像看出了你的心思,此时他抱起你儿子,笑着说,其实很简单,只需要把重复的代码提取出来,放在一个公共的地方,起个名字,以后谁想用这段代码,就通过这个名字调用就行了,如下:

    def 发送邮件(内容)
        #发送邮件提醒
        连接邮箱服务器
        发送邮件
        关闭连接
         
    while True:
         
        if cpu利用率 > 90%:
            发送邮件('CPU报警')
         
        if 硬盘使用空间 > 90%:
            发送邮件('硬盘报警')
         
        if 内存占用 > 80%:
            发送邮件('内存报警')
    

    你看着老王写的代码,气势恢宏、磅礴大气,代码里透露着一股内敛的傲气,心想,老王这个人真是不一般,突然对他的背景更感兴趣了,问老王,这些花式玩法你都是怎么知道的? 老王亲了一口你儿子,捋了捋不存在的胡子,淡淡的讲,“老夫,年少时,师从京西沙河淫魔银角大王 ”, 你一听“银角大王”这几个字,不由的娇躯一震,心想,真nb,怪不得代码写的这么6, 这“银角大王”当年在江湖上可是数得着的响当当的名字,只可惜后期纵欲过度,卒于公元2016年, 真是可惜了,只留下其哥哥孤守当年兄弟俩一起打下来的江山。 此时你看着的老王离开的身影,感觉你儿子跟他越来越像了。。。

    总结使用函数的好处:

    1.代码重用

    2.保持一致性,易维护

    3.可扩展性

    二. 什么是函数?

    函数一词来源于数学,但编程中的「函数」概念,与数学中的函数是有很大不同的。

    初中数学函数定义:一般的,在一个变化过程中,如果有两个变量x和y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么我们就把x称为自变量,把y称为因变量,y是x的函数。自变量x的取值范围叫做这个函数的定义域

    例如  y=2*x

    2.1 python函数

    函数是组织好的,可重复使用的,用来实现单一,或相关联功能的代码段。

    函数能提高应用的模块性,和代码的重复利用率。你已经知道Python提供了许多内建函数,比如print()。但你也可以自己创建函数,这被叫做用户自定义函数。

    python中函数定义:函数是逻辑结构化和过程化的一种编程方法。   可以理解为: 函数是指将一组语句的集合通过一个名字(函数名)封装起来,要想执行这个函数,只需调用其函数名即可;

    特性:

    1. 减少重复代码
    2. 使程序变的可扩展
    3. 使程序变得易维护

    2.2 定义一个函数

    你可以定义一个由自己想要功能的函数,以下是简单的规则:

    • 函数代码块以 def 关键词开头,后接函数标识符名称和圆括号()
    • 任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间。圆括号之间可以用于定义参数。
    • 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。
    • 函数内容以冒号起始,并且缩进。
    • return [表达式] 结束函数,选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None。

    语法定义:

    def sayhi():                 # def:定义函数的关键字,函数名:sayhi,()内可以指定形参
      """The function definitions"""     # 文档描述(非必要,但是强烈建议为你的函数添加描述信息)
        print("Hello, I'm nobody!")       # 泛指代码块或程序处理逻辑
    sayhi()                   # 调用函数,通过函数名()的形式

    2.3 函数和过程

    过程定义:过程就是简单特殊没有返回值的函数

    这么看来我们在讨论为何使用函数的的时候引入的函数,都没有返回值,没有返回值就是过程,没错,但是在python中有比较神奇的事情:

    def test01():
        msg = 'hello The little green frog'
        print
        msg
    
    def test02():
        msg = 'hello WuDaLang'
        print
        msg
        return msg
    
    t1 = test01()
    t2 = test02()
    
    print('from test01 return is [%s]' % t1)
    print('from test02 return is [%s]' % t2)

    总结: 当一个函数/过程没有使用return显示的定义返回值时,python解释器会隐式的返回None,

    所以在python中即便是过程也可以算作函数。

    def test01():
        pass
    
    def test02():
        return 0
    
    def test03():
        return 0, 10, 'hello', ['alex', 'lb'], {'WuDaLang': 'lb'}
    
    t1 = test01()
    t2 = test02()
    t3 = test03()
    
    print('from test01 return is [%s]: ' % type(t1), t1)
    print('from test02 return is [%s]: ' % type(t2), t2)
    print('from test03 return is [%s]: ' % type(t3), t3)

    总结:

       返回值数=0:返回None

       返回值数=1:返回object

       返回值数>1:返回tuple

    2.4 函数实例:

    实例1:

    以下为一个简单的Python函数,它将一个字符串作为传入参数,再打印到标准显示设备上。

    def printme( str ):
       "打印传入的字符串到标准显示设备上"
       print str
       return
    
    # 调用函数
    printme("我要调用用户自定义函数!");
    

    实例2:

    传递参数且有返回值的函数

    a,b = 5,8
    c = a**b
    print(c)
     
    #改成用函数写
    def calc(x,y):
        res = x**y
        return res #返回函数执行结果
     
    c = calc(a,b) #结果赋值给c变量
    print(c)
    

    注: 函数定义阶段只检测函数体的语法,并不会执行

    2.5 函数的调用

    def foo():
        print('from foo')
    
    def bar(name):
        print('bar===>',name)

    foo() #调用函数foo
    bar() #调用函数bar

    按照有参和无参可以将函数调用分两种

    foo()      # 定义时无参,调用时也无需传入参数
    bar('egon') # 定义时有参,调用时也必须有参数

    按照函数的调用形式和出现的位置,分三种

    foo() #调用函数的语句形式
    
    def my_max(x,y):
        res=x if x >y else y
        return res
    res=my_max(1,2)*10000000 #调用函数的表达式形式
    print(res)
    
    res=my_max(my_max(10,20),30) #把函数调用当中另外一个函数的参数
    print(res)
    

    2.6 函数的返回值

    要想获取函数的执行结果,就可以用return语句把结果返回

    注意:

    1. 函数在执行过程中只要遇到return语句,就会停止执行并返回结果,so 也可以理解为 return 语句代表着函数的结束
    2. 如果未在函数中指定return,那这个函数的返回值为None
    3. return 一个值 函数调用返回的结果就是这个值
    4. return 值1,值2,值3,... 返回结果:(值1,值2,值3,...)

    2.7 自定义函数

    定义函数的三种形式

    • 无参数函数:如果函数的功能仅仅只是执行一些操作而已,就定义成无参函数,无参函数通常都有返回值
    • 定义有参函数:函数的功能的执行依赖于外部传入的参数,有参函数通常都有返回值
    • 空函数

    三. 函数参数

    形参: 变量只有在被调用时才分配内存单元,在调用结束时,即刻释放所分配的内存单元。因此,形参只在函数内部有效。函数调用结束返回主调用函数后则不能再使用该形参变量。

    实参: 可以是常量、变量、表达式、函数等,无论实参是何种类型的量,在进行函数调用时,它们都必须有确定的值,以便把这些值传送给形参。因此应预先用赋值,输入等办法使参数获得确定值。

     

    参数分类

    从大的角度去看,函数的参数分两种:形参(变量名),实参(值)

    详细的区分函数的参数分为五种:

    1. 位置参数                #标准调用:实参与形参位置一一对应
    2. 关键字参数          #关键字调用:位置无需固定
    3. 默认参数
    4. 可变长参数(*args,**kwargs)
    5. 命名关键字参数

    位置参数

    def foo(x,y,z):#位置形参:必须被传值的参数
        print(x,y,z)
    
    foo(1,2,3) #位置实参数:与形参一一对应
    

    关键字参数

    def foo(x,y,z):
        print(x,y,z)
    
    foo(z=3,x=1,y=2)      #正确 实参通过key=value的形式给形参传值
    foo(1,z=3,y=2)        #正确 位置参数与关键字参数混用
    foo(x=1,2,z=3)        #错误 关键字实参必须在位置实参后面
    foo(1,x=1,y=2,z=3)    #错误 不能重复对一个形参数传值
    

    注意:

    1. 关键字实参必须在位置实参后面
    2. 不能重复对一个形参数传值

    默认参数

    def register(name,age,sex='male'): #形参:默认参数
        print(name,age,sex)
    
    register('asb',age=40)
    register('a1sb',39)
    register('a2sb',30)
    register('a3sb',29)
    

    注意:

    1. 默认参数必须跟在非默认参数后

    def register(sex='male',name,age): #在定义阶段就会报错
        print(name,age,sex) 

    2. 默认参数在定义阶段就已经赋值了,而且只在定义阶段赋值一次

    3. 默认参数的值通常定义成不可变类型

    非固定参数

    若你的函数在定义时不确定用户想传入多少个参数,就可以使用非固定参数

    第一种: *args

    def foo(x,y,*args): #*会把溢出的按位置定义的实参都接收,以元组的形式赋值给args
        print(x,y)
        print(args)
    

    第二种: **kwargs

    def stu_register(name,age,*args,**kwargs): # **会把溢出的按关键字定义的实参都接收,以字典的形式赋值给kwargs
        print(name,age,args,kwargs)
     
    stu_register("Alex",22)
    #输出
    #Alex 22 () {}#后面这个{}就是kwargs,只是因为没传值,所以为空
     
    stu_register("Jack",32,"CN","Python",sex="Male",province="ShanDong")
    #输出
    # Jack 32 ('CN', 'Python') {'province': 'ShanDong', 'sex': 'Male'}
    

    命名关键字参数

    def foo(name,age,*,sex='male',height):  #*后定义的参数为命名关键字参数,这类参数,必须被传值,而且必须以关键字实参的形式去传值
        print(name,age)
        print(sex)
        print(height)
    foo('egon',17,height='185')
    

    知识点1:

    def foo(name,age=10,*args,sex='male',height,**kwargs):
        print(name)
        print(age)
        print(args)
        print(sex)
        print(height)
        print(kwargs)
    
    foo('alex',1,2,3,4,5,sex='female',height='150',a=1,b=2,c=3)
    # 输出
    alex
    1       ----->age被位置参数填充
    (2, 3, 4, 5)
    female
    150
    {'a': 1, 'c': 3, 'b': 2}
    

    知识点2:

    def foo(*args):
        print(args)
    foo(*(1,2,3,4)) = foo(1,2,3,4)    # 传入元组,1,2,3,4 <=====>*(1,2,3,4) 此时,*=* args=(1,2,3,4)
    # 输出
    (1, 2, 3, 4)
    foo(*['A','B','C','D']) = foo('A','B','C','D')  # 传入列表, 此时,['A','B','C','D']相当于('A','B','C','D')
    # 输出
    ('A', 'B', 'C', 'D')
    foo(['A','B','C','D'])     #  传入列表,此时,列表作为输出的元组中的一个元素
    # 输出
    (['A', 'B', 'C', 'D'],)

    知识点3:

    def foo(**kwargs):
        print(kwargs)
    
    foo(**{'y': 2, 'x': 1,'a':1}) #foo(a=1,y=2,x=1)   #实参传入字典,此时,{'y': 2, 'x': 1,'a':1}相当于a=1,y=2,x=1
    

    知识点4: 接收任意个实参

    def wrapper(*args,**kwargs):
        print(args)
        print(kwargs)
    
    wrapper(1,2,3,a=1,b=2)
    

    知识点5:

    def foo(x,y,z):
        print('from foo',x,y,z)
    def wrapper(*args,**kwargs):
        # print(args)      #args=(1,)
        # print(kwargs)     #kwargs={'y':3,'z':2}
        foo(*args,**kwargs)  #foo(*(1,),**{'y':3,'z':2}) #foo(1,z=2,y=3)
    wrapper(1,z=2,y=3)
    # 输出
    from foo 1 3 2

      

    四. 局部变量与全局变量

    实例:

    name = "ShuKe"
    def change_name(name):
        print("before change:", name)
        name = "fengfeng"
        print("after change", name)
    
    change_name(name)
    print("在外面看看name改了么?", name)
    

    输出

    before change: ShuKe
    after change fengfeng
    在外面看看name改了么? ShuKe
    

    总结:

    • 在子程序中定义的变量称为局部变量,在程序的一开始定义的变量称为全局变量。
    • 全局变量作用域是整个程序,局部变量作用域是定义该变量的子程序。
    当全局变量与局部变量同名时:
    • 在定义局部变量的子程序内,局部变量起作用;在其它地方全局变量起作用。

     五. 前向引用之'函数即变量'

    def action():
        print 'in the action'
        logger()
    action()
    报错NameError: global name 'logger' is not defined
    
    def logger():
        print 'in the logger'
    def action():
        print 'in the action'
        logger()
     
    action()
     
    def action():
        print 'in the action'
        logger()
    def logger():
        print 'in the logger'
     
    action()
    

      

     六. 嵌套函数和作用域

    看上面的标题的意思是,函数还能套函数?当然可以...

    name = "Alex"
     
    def change_name():
        name = "Alex2"
     
        def change_name2():
            name = "Alex3"
            print("第3层打印",name)
     
        change_name2() #调用内层函数
        print("第2层打印",name)
     
     
    change_name()
    print("最外层打印",name)
    
    #输出
    第3层打印 Alex3
    第2层打印 Alex2
    最外层打印 Alex

    作用域在定义函数时就已经固定住了,不会随着调用位置的改变而改变

    # 例一:
    name='alex'
    
    def foo():
        name='lhf'
        def bar():
            print(name)
        return bar
    
    func=foo()
    func()
    
    
    # 例二:
    name='alex'
    
    def foo():
        name='lhf'
        def bar():
            name='wupeiqi'
            def tt():
                print(name)
            return tt
        return bar
    
    func=foo()
    func()
    

    输出

    lhf
    wupeiqi
    

    七. 递归

    在函数内部,可以调用其他函数。如果在调用一个函数的过程中直接或间接调用自身本身

    def calc(n):
        print(n)
        if int(n/2) ==0:
            return n
        return calc(int(n/2))
     
    calc(10)
     
    输出:
    10
    5
    2
    1
    
    #_*_coding:utf-8_*_
    __author__ = 'Linhaifeng'
    import time
    
    person_list=['alex','wupeiqi','yuanhao','linhaifeng']
    def ask_way(person_list):
        print('-'*60)
        if len(person_list) == 0:
            return '没人知道'
        person=person_list.pop(0)
        if person == 'linhaifeng':
            return '%s说:我知道,老男孩就在沙河汇德商厦,下地铁就是' %person
        print('hi 美男[%s],敢问路在何方' %person)
        print('%s回答道:我不知道,但念你慧眼识猪,你等着,我帮你问问%s...' %(person,person_list))
        time.sleep(3)
        res=ask_way(person_list)
        # print('%s问的结果是: %res' %(person,res))
        return res
    
    
    
    res=ask_way(person_list)
    
    print(res)
    
    递归问路
    递归问路

    递归特性:

    1. 必须有一个明确的结束条件

    2. 每次进入更深一层递归时,问题规模相比上次递归都应有所减少

    3. 递归效率不高,递归层次过多会导致栈溢出(在计算机中,函数调用是通过栈(stack)这种数据结构实现的,每当进入一个函数调用,栈就会加一层栈帧,每当函数返回,栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的,所以,递归调用的次数过多,会导致栈溢出)

    堆栈扫盲: http://www.cnblogs.com/lln7777/archive/2012/03/14/2396164.html 

    尾递归优化:http://egon09.blog.51cto.com/9161406/1842475

    data = [1, 3, 6, 7, 9, 12, 14, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 30, 32, 33, 35]
     
     
    def binary_search(dataset,find_num):
        print(dataset)
     
        if len(dataset) >1:
            mid = int(len(dataset)/2)
            if dataset[mid] == find_num:  #find it
                print("找到数字",dataset[mid])
            elif dataset[mid] > find_num :# 找的数在mid左面
                print("33[31;1m找的数在mid[%s]左面33[0m" % dataset[mid])
                return binary_search(dataset[0:mid], find_num)
            else:# 找的数在mid右面
                print("33[32;1m找的数在mid[%s]右面33[0m" % dataset[mid])
                return binary_search(dataset[mid+1:],find_num)
        else:
            if dataset[0] == find_num:  #find it
                print("找到数字啦",dataset[0])
            else:
                print("没的分了,要找的数字[%s]不在列表里" % find_num)
     
     
    binary_search(data,66)
    
    二分查找
    二分查找

    递归默认的递归层次数是:1000

    import sys
    print(sys.getrecursionlimit())      # 默认递归调用层数
    sys.setrecursionlimit(100000)       # 设置递归最大的调用层数
    print(sys.getrecursionlimit())
    '''
    1000
    100000
    '''

    八. 匿名函数

    1. 匿名函数就是不需要显式的指定函数,程序运行结束立刻被销毁

    语法:

    lambda x:y
    x为接收值,y为返回值
    lambda表达式中不支持if...else...简单的判断

    一般将简单的函数用lambda表达式形式代替,如下:

    #这段代码
    def calc(n):
        return n**n
    print(calc(10))
     
    #换成匿名函数
    calc = lambda n:n**n
    print(calc(10))
    

    你也许会说,用上这个东西没感觉有毛方便呀, 。。。。呵呵,如果是这么用,确实没毛线改进,不过匿名函数主要是和其它函数搭配使用的呢,如下:

    f=lambda x,y:x+y
    print(f)
    print(f(1,2))
    
    '''
    #结果
    <function <lambda> at 0x0000000000A4E0D0>
    3
    '''
    示例1

    2. 匿名函数与max,min,zip,sorted的使用形式如下:
    注: max,min,zip,sorted内置函数内部依次迭代传入的对象

    # 示例所使用的内容如下所示
    salaries={
    'egon':3000,
    'alex':100000000,
    'wupeiqi':10000,
    'yuanhao':2000
    }
    print(max(salaries))            # 默认以字典的key作为元素对比
    res=zip(salaries.values(),salaries.keys())      # 使用zip函数进行转换,以values作为key,以key作为values进行max求最大值
    print(res)          # 一个zip对象
    # print(list(res))
    print(max(res))     # 最大值根据key来判断,此时res的可以为salarise的values值
    
    '''
    yuanhao     # 错误值
    <zip object at 0x0000000000A45348>
    (100000000, 'alex')
    '''
    zip和lambda函数
    def func(k):
        return salaries[k]
    print(max(salaries))        # 默认以key进行对比,输出错误
    print(max(salaries,key=func))       # 以key进行对比,同时将key传给函数func,形如:func(key)-->salaries[k],此时salaries[k]对应的是字典中的values,再次进行max求最大值后,获取最大值
    print(max(salaries,key=lambda k:salaries[k]))
    print(min(salaries,key=lambda k:salaries[k]))
    print(sorted(salaries))     # 默认的排序结果是从小到到,默认以key对比
    print(sorted(salaries,key=lambda x:salaries[x])) # 根据values作为对比,从小到大排列,输出key
    print(sorted(salaries,key=lambda x:salaries[x],reverse=True)) # 设置reverse=True,从大到小
    
    '''
    yuanhao         # 错误值
    alex
    alex
    yuanhao
    ['alex', 'egon', 'wupeiqi', 'yuanhao']
    ['yuanhao', 'egon', 'wupeiqi', 'alex']
    ['alex', 'wupeiqi', 'egon', 'yuanhao']
    '''
    max|min|sorted与lambda函数

    3. 匿名函数与map,reduce,filter的使用形式如下:

    • map()函数 map()是 Python 内置的高阶函数,它接收一个函数 f 和一个 list,并通过把函数 f 依次作用在 list 的每个元素上,得到一个新的 list 并返回。

    注:map()函数不改变原有的 list,而是返回一个新的 list。

    map()函数
    map()是 Python 内置的高阶函数,它接收一个函数 f 和一个 list,并通过把函数 f 依次作用在 list 的每个元素上,得到一个新的 list 并返回。
    
    例如,对于list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
    
    如果希望把list的每个元素都作平方,就可以用map()函数:
    
    
    
    因此,我们只需要传入函数f(x)=x*x,就可以利用map()函数完成这个计算:
    
    def f(x):
        return x*x
    print map(f, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
    输出结果:
    
    [1, 4, 9, 10, 25, 36, 49, 64, 81]
    注意:map()函数不改变原有的 list,而是返回一个新的 list。
    
    利用map()函数,可以把一个 list 转换为另一个 list,只需要传入转换函数。
    
    由于list包含的元素可以是任何类型,因此,map() 不仅仅可以处理只包含数值的 list,事实上它可以处理包含任意类型的 list,只要传入的函数f可以处理这种数据类型。
    
    任务
    假设用户输入的英文名字不规范,没有按照首字母大写,后续字母小写的规则,请利用map()函数,把一个list(包含若干不规范的英文名字)变成一个包含规范英文名字的list:
    
    输入:['adam', 'LISA', 'barT']
    输出:['Adam', 'Lisa', 'Bart']
    
    
    def format_name(s):
        s1=s[0:1].upper()+s[1:].lower();
        return s1;
    
    print map(format_name, ['adam', 'LISA', 'barT'])
    map函数示例
    li=['alex','egon','shuke']
    
    res=map(lambda x:x+' Love me',li)     # 它接收一个函数(lambda)和一个 list,并通过把函数 lambda(可以是任何函数对象,只要能够处理list中的数据) 依次作用在 list 的每个元素上,得到一个新的 list 并返回
    print(res)
    print(list(res))
    
    '''
    <map object at 0x0000000000B64588>
    ['alex Love me', 'egon Love me', 'shuke Love me']
    '''
    map与lambda
    nums=(2,4,9,10)
    res1=map(lambda x:x**2,nums)
    print(list(res1))
    
    '''
    [4, 16, 81, 100]
    '''
    示例2

    reduce()函数也是Python内置的一个高阶函数。

    reduce()函数接收的参数和 map()类似,一个函数 f,一个list,但行为和 map()不同,reduce()传入的函数 f 必须接收两个参数,reduce()对list的每个元素反复调用函数f,并返回最终结果值。

    # python3中reduce函数需要导入
    from functools import reduce
    
    li=[1,2,3,4,5]
    print(reduce(lambda x,y:x+y,li))  # 默认的初始值为列表中的第一个元素,即x=li[0],之后会遍历li列表中的每一个元素进行求和操作,从li[1]开始
    print(reduce(lambda x,y:x+y,li,100))  # 此处10为第一次传入的初始值,即x = 100,之后会遍历li列表中的每一个值进行求和操作,从li[0]开始
    
    '''
    15
    115
    '''
    reduce和lambda

    filter()函数也是Python内置的一个高阶函数。

    filter()函数包括两个参数,分别是function和list。该函数根据function参数返回的结果是否为真来过滤list参数中的项.

    # 示例1
    li=['alex-old','wupeiqi-old','yuanhao','egon']
    res=filter(lambda x:x.endswith('old'),li)       # x.endswith('old')值为真,则储存元素,list参数中所有为假的元素都将被删除。
    print(res)
    print(list(res))
    '''
    <filter object at 0x00000000006D4908>
    ['alex-old', 'wupeiqi-old']
    '''
    #示例2
    nums=[0,1,2,3,4,5,6,7]
    res = filter(None,nums)         # 如果filter参数值为None,就使用identity()函数,list参数中所有为假的元素都将被删除。
    print(list(res))
    '''
    [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
    '''
    fliter和lambda

    九. 函数式编程

    函数是Python内建支持的一种封装,我们通过把大段代码拆成函数,通过一层一层的函数调用,就可以把复杂任务分解成简单的任务,这种分解可以称之为面向过程的程序设计。函数就是面向过程的程序设计的基本单元。

    函数式编程中的函数这个术语不是指计算机中的函数(实际上是Subroutine),而是指数学中的函数,即自变量的映射。也就是说一个函数的值仅决定于函数参数的值,不依赖其他状态。比如sqrt(x)函数计算x的平方根,只要x不变,不论什么时候调用,调用几次,值都是不变的。

    Python对函数式编程提供部分支持。由于Python允许使用变量,因此,Python不是纯函数式编程语言。

    1. 定义

    简单说,"函数式编程"是一种"编程范式"(programming paradigm),也就是如何编写程序的方法论。

    待补充......

    十. 内置函数

    1、数学运算

      abs(), round(),pow(),divmod(),max(),min(),sum()

    '''
    1、数学运算
    '''
    # abs(-5)  # 取绝对值,也就是5
    # round(2.623423, 4)  # 四舍五入取整,也就是3.0, 4为精准到四位四舍五入
    # pow(2, 3)  # 相当于2**3,如果是pow(2, 3, 5),相当于2**3 % 5
    # divmod(9, 2)  # 返回除法结果和余数
    # max([1, 5, 2, 9])  # 求最大值
    # min([9, 2, -4, 2])  # 求最小值
    # sum([2, -1, 9, 12])  # 求和
    数学运算

    2、工厂函数

      int(), float(), str(), bool(), slice(), list(), tuple(), dict(), set(), frozenset()

    # int("5")  # 转换为整数 integer
    # float(2)  # 转换为浮点数 float
    # str(2.3)  # 转换为字符串 string
    # bool(0)  # 转换为相应的真假值,在Python中,0相当于False在Python中,下列对象都相当于False:[], (), {}, 0, None, 0.0, ''
    # slice(5, 2, -1)  # 构建下标对象 slice,切片函数
    # list((1, 2, 3))  # 转换为表 list
    # tuple([2, 3, 4])  # 转换为定值表 tuple
    # dict(a=1, b="hello", c=[1, 2, 3])  # 构建词典 dictionary
    # set()          创建集合函数
    # frozenset()  创建一个不可修改的集合 如:s=frozenset({1,2}) # 定义不可变集合
    工厂函数

    3、类型转换

      ord(), chr(), bin(), hex(), oct(), complex()

    ord("A")  # "A"字符对应的数值
    chr(65)  # 数值65对应的字符
    bin(56)  # 返回一个字符串,表示56的二进制数
    hex(56)  # 返回一个字符串,表示56的十六进制数
    oct(56)  # 返回一个字符串,表示56的八进制数
    complex(3, 9)  # 返回复数 3 + 9j
    类型转换

    4、序列操作

      all(), any(), sorted(), reversed()

    all([True, 1, "hello!"])        # 是否所有的元素都相当于True值
    any(["", 0, False, [], None])   # 是否有任意一个元素相当于True值
    reversed([1,5,3])               # 返回反序的序列,也就是[3,5,1]
    序列操作

    5、编译执行函数

      repr(), compile(), eval(), exec()

    # repr(me)                         # 返回一个对象的字符串表示。有时可以使用这个函数来访问操作。
    # compile("print('Hello')",'test.py','exec')       # 编译字符串成为code对象
    # eval("1 + 1")                     # 解释字符串表达式。参数也可以是compile()返回的code对象
    '''
    # cmd='print("你瞅啥")'
    # 
    # dic="{'a':1,'b':2}"
    # d=eval(dic)
    # print(type(d),d['a'])
    # 
    # with open('user.db','w',encoding='utf-8') as f:
    #     user_dic={'name':'egon','password':'123'}
    #     f.write(str(user_dic))
    # 
    # with open('user.db','r',encoding='utf-8') as f:
    #     dic=f.read()
    #     print(dic,type(dic))
    #     dic=eval(dic)
    #     print(dic['name'])
    '''
    # exec("print('Hello')")            #  exec()执行字符串或complie方法编译过的字符串,没有返回值
    编译执行函数

    6、帮助函数

      dir(), help(), id(), len(), challables()

    '''
    6、帮助函数
    '''
    # dir()  不带参数时返回当前范围内的变量,方法和定义的类型列表,带参数时返回参数的属性,方法列表
    '''
    l=[]
    print(dir(l)) #查看一个对象下面的属性
    '''
    # help()  返回对象的帮助文档
    '''
    print(help(l))
    '''
    # id()  返回对象的内存地址
    '''
    # x=1
    # y=x
    # print(id(x),id(y))
    #
    # print(x is y) #判断的是身份
    '''
    # len()  返回对象长度,参数可以是序列类型(字符串,元组或列表)或映射类型(如字典)
    # challable()  判断对象是否可以被调用,能被调用的对象就是一个callables对象,比如函数和带有__call__()的实例
    '''
    def func():
        pass
    print(callable(func))
    '''
    帮助函数

    7、作用域查看函数

      globals(), locals(), vars()

    #globals()  返回一个描述当前全局变量的字典
    #locals()  打印当前可用的局部变量的字典
    #vars() #等于locals()
    作用域查看函数

    8、迭代器函数

      iter(), next(), enumerate(), range()#python3中为生成一个迭代器

    '''
    8、迭代器函数
    '''
    '''
    iter(o[, sentinel])
    返回一个iterator对象。该函数对于第一个参数的解析依赖于第二个参数。
    如果没有提供第二个参数,参数o必须是一个集合对象,支持遍历功能(__iter__()方法)或支持序列功能(__getitem__()方法),
    参数为整数,从零开始。如果不支持这两种功能,将处罚TypeError异常。
    如果提供了第二个参数,参数o必须是一个可调用对象。在这种情况下创建一个iterator对象,每次调用iterator的next()方法来无
    参数的调用o,如果返回值等于参数sentinel,触发StopIteration异常,否则将返回该值。
    '''
    # next()  返回一个可迭代数据结构(如列表)中的下一项
    # enumerate()  # 返回一个可以枚举的对象,该对象的next()方法将返回一个元组
    # x=range(10)
    # enumerate([1,2,3]).__next__()
    # range()  根据需要生成一个指定范围的数字,可以提供你需要的控制来迭代指定的次数
    迭代器相关函数

    9、其他函数

      hash(), filter(), format(), input(), open(), print(), zip(), map(), __import__

    # hash() 哈希值用于快递比价字典的键。
    # 1. 只要校验的内容一致,那hash得到结果永远一样
    # 2. 不可逆
    # 3. 只要采用的哈希算法一样,那无论被校验的内容有多长,hash的到的结果长度都一样
    # print(hash('asdfasdfsadf'))
    # print(hash('asdfasdfsadf'))
    
    # filter()  过滤器,构造一个序列,等价于[ item for item in iterables if function(item)],在函数中设定过滤条件,逐一循环迭代器中的元素,将返回值为True时的元素留下,形成一个filter类型数据
    '''
    filter(function, iterable)
    参数function:返回值为True或False的函数,可以为None。
    参数iterable:序列或可迭代对象。
    >>> def bigerthan5(x):
    ...     return x > 5
    >>> filter(bigerthan5, [3, 4, 5, 6, 7, 8])
    [6, 7, 8]
    '''
    
    # format()  #格式化输出字符串,format(value, format_spec)实质上是调用了value的__format__(format_spec)方法
    '''
    "I am {0}, I like {1}!".format("wang", "moon")
    "I am {}, I like {}!".format("wang", "moon")
    "I am {name}, I like {msg}!".format(name = "wang", msg ="moon")
    '''
    
    # input()  #获取用户输入内容
    # open()  打开文件
    # print()  输出函数
    
    # zip()  拉链函数将对象逐一配对
    # s='helloo'
    # l=[1,2,3,4,5]
    #
    # z=zip(s,l)
    # print(z)
    # for i in z:
    #     print(i)
    
    
    # import time
    # m=__import__('time') #以字符串的形式导入模块
    # m.sleep(3000)
    
    '''
    map(function, iterable,...)
    对于参数iterable中的每个元素都应用fuction函数,并将结果作为列表返回。
    如果有多个iterable参数,那么fuction函数必须接收多个参数,这些iterable中相同索引处的元素将并行的作为function函数的参数。
    如果一个iterable中元素的个数比其他少,那么将用None来扩展改iterable使元素个数一致。
    如果有多个iterable且function为None,map()将返回由元组组成的列表,每个元组包含所有iterable中对应索引处值。
    参数iterable必须是一个序列或任何可遍历对象,函数返回的往往是一个列表(list)。
    
    li = [1,2,3]
    data = map(lambda x :x*100,li)
    print(type(data))
    data = list(data)
    print(data)
    
    运行结果:
    
    <class 'map'>
    [100, 200, 300]
    '''
    其他函数

    10、面向对象使用函数

      super(), isinstance(), issubclass(), classmethod(), staticmethod(), proerty(), delatter(), hasattr(), getattr(), setattr()

    #super()  调用父类的方法
    
    # isinstance()  检查对象是否是类的对象,返回True或False
    # issubclass()  检查一个类是否是另一个类的子类。返回True或False
    
    
    # classmethod()  # 用来指定一个方法为类的方法,由类直接调用执行,只有一个cls参数,执行雷的方法时,自动将调用该方法的类赋值给cls.没有此参数指定的类的方法为实例方法
    # staticmethod
    # property
    
    # delattr()  # 删除对象的属性
    # hasattr
    '''
    hasattr(object,name)
    判断对象object是否包含名为name的特性(hasattr是通过调用getattr(object,name))是否抛出异常来实现的。
    参数object:对象
    参数name:特性名称
    >>> hasattr(list, 'append')
    True
    >>> hasattr(list, 'add')
    False
    '''
    #getattr()  获取对象的属性
    #setattr()  与getattr()相对应
    面向对象使用函数

    11. 内置函数实例

    字典的运算:最小值,最大值,排序
    salaries={
        'egon':3000,
        'alex':100000000,
        'wupeiqi':10000,
        'yuanhao':2000
    }
    
    迭代字典,取得是key,因而比较的是key的最大和最小值
    >>> max(salaries)
    'yuanhao'
    >>> min(salaries)
    'alex'
    
    可以取values,来比较
    >>> max(salaries.values())
    >>> min(salaries.values())
    但通常我们都是想取出,工资最高的那个人名,即比较的是salaries的值,得到的是键
    >>> max(salaries,key=lambda k:salary[k])
    'alex'
    >>> min(salaries,key=lambda k:salary[k])
    'yuanhao'
    
    
    也可以通过zip的方式实现
    salaries_and_names=zip(salaries.values(),salaries.keys()) 
    
    先比较值,值相同则比较键
    >>> max(salaries_and_names)
    (100000000, 'alex')
    
    salaries_and_names是迭代器,因而只能访问一次
    >>> min(salaries_and_names)
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    ValueError: min() arg is an empty sequence
    
    
    sorted(iterable,key=None,reverse=False)
    几个内置函数实例

    内置参数详解: https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=built#ascii 

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