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  • python学习笔记(二)---函数

    一、调用 本来存在的函数

    #1、取绝对值
    print( '-20取绝对值后',abs(-20) )
    #2、取最大值
    print('最大值是',max(1,2,4,-5))
    #3、数据类型转换
    str(1.23)
    int('123')
    bool('')
    bool(1)
    hex(1)

    二、定义函数

    定义一个计算绝对值的函数

    调用函数后输出值才是函数后的值

    #1、定义函数需要前面 def 函数名后需要加上冒号
    x=-1
    def abs(x):
        if x >= 0:
           return x
        else:
           return -x
    print(abs(x))

     在其他工程内调用当前的函数

    from function import  abs
    print(abs(-2))

    导入哪一个类的哪一个方法

    三、空函数

    如果想定义一个什么事也不做的空函数,可以用pass语句:

    def nop():
        pass
    

     或者条件判断语句什么事也不做

    if age >= 18:
        pass  

     四、返回多个返回值

    -位置参数:传入的两个值按照位置顺序依次赋给参数

    import math
    def move(x, y, step, angle=0):
        nx = x + step * math.cos(angle)
        ny = y - step * math.sin(angle)
        return nx, ny
    x,y = move(100,100,60,math.pi / 6)
    print(x,y)
    

     五、有赋值的 默认 函数参数 不可变

    有默认参数的存在降低了函数调用的难度,而一旦需要更复杂的调用时,又可以传递更多的参数来实现。无论是简单调用还是复杂调用,函数只需要定义一个。

    可以有默认的初始值,也可以再调用的时候  对当前的初始值重新赋值覆盖掉初始值

    def power(x,n=2):
    s = 1
    while n >0:
    s = x*s
    n = n-1
    return s

    print(power(2))
    print(power(2,4))

    结果为 4,16

     定义默认参数要牢记一点:默认参数必须指向不变对象!!!所以不能是list[ ]否则每次调用显示的结果都是上一次的list赋值后的结果

    L[ ]是默认参数也是可变的,只要一被赋值则默认的值就会变成被赋予的值

    L=None,None是固定变量,所以当前

    #参数不可变时 我们需要在调用的时候还对 当前的参数进行定义是小括号的tuple还是中括号的list
    #已经有一个list或者tuple,要调用一个可变参数,再调用函数时也要放上* 表示当前的数组也是可变的
    # def cal(* numbers):
    #     sum = 0
    #     for n in numbers:
    #         sum = sum + n*n
    #     return sum
    # print(cal(1,2,3))
    # a=(2,3,4)
    # print(cal(*a))
    # print(cal([1,2,3]))
    # print(cal((1,2,3)))

      修改为默认参数为L=None时 就不会出现错误

    六、可变函数参数(在数组名前有个 * 代表个数可变)

    要有一个好的对齐缩进的书写方式

     

    在参数前面加上 *号代表当前的参数是可变的

    定义可变参数和定义一个list或tuple参数相比,仅仅在参数前面加了一个*号。在函数内部,参数numbers接收到的是一个tuple,因此,函数代码完全不变。但是,调用该函数时,可以传入任意个参数,包括0个参数:

    1、定义好的函数 再调用

          

     2、已存在的数组 再调用函数

    *a 表示把 a 这个tuple/list的所有元素作为可变参数传进去。这种写法相当有用,而且很常见。

    七、关键字参数   可以只传入必选参数,可以对关键字参数可以传递任意个含参数名的参数

    可变参数允许你传入0个或任意个参数,这些可变参数在函数调用时自动组装为一个tuple。

    关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名参数,这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict

    相当于可以覆盖定义参数名和参数,极大扩展函数的功能。

    eg:

    试想你正在做一个用户注册的功能,除了用户名和年龄是必填项外,其他都是可选项,利用关键字参数来定义这个函数

     

    如果扩展的选项是固定的只有在一个范围内的2个必填 则

    def person(name,age,**kw):
        #可对关键参数输入的参数名和参数值做操作
        if 'city' in kw:
            pass
        if 'tel' in kw:
            pass
        print('name',name,'age',age,'other',kw)
    
    #1.先有函数 再调用,直接在关键字参数后面加上字
    person('Michael',30)
    person('Adam', 45, gender='M', job='Engineer')
    #2.先有dict 再调用
    a={'gender':'M','job':'Engineer'}
    person('Adam',45,**a)
    #3.对当前的关键字参数进行筛选
    b={'gender':'M' , 'job':'Engineer' , 'city':'xiamen' , 'tel':13123}
    person('Evelyn',25,**b)
    
    print('###############################')
    
    def person1(name, age, *, city, job):
        print(name, age, city, job)
    
    person1('Edson',66,city='Beijing', job='Engineer')
    
    d={'job':'Engineer','city':'xiamen' }
    person1('Evelyn',25,**d)
    
    person1('Edson',66,'qz','accounter')
    

    *特殊的关键字参数---命名关键字参数

    1、命名关键字参数 必须只能是后面的这2个参数

        

    2、必须个数和关键参数个数一致

    3、必须以关键参数的形式对参数进行赋值

    八、参数组合

    在Python中定义函数,可以用必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数,这5种参数都可以组合使用。但是请注意,参数定义的顺序必须是:必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数。

    比如定义一个函数,包含上述若干种参数:

    def f1(a, b, c=0, *args, **kw):
        print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)
    
    def f2(a, b, c=0, *, d, **kw):
        print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'd =', d, 'kw =', kw)
    
    print('f1:')
    args = (1, 2, 3, 4)
    kw = {'d': 99, 'x': '#'}
    f1(*args, **kw)
    
    print('f2:')
    args = (1, 2, 3)
    kw = {'d': 88, 'x': '#'}
    f2(*args, **kw)

     九、递归函数

    在函数内部,可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身,这个函数就是递归函数。

    举个例子,我们来计算阶乘n! = 1 x 2 x 3 x ... x n,用函数fact(n)表示,可以看出:

    fact(n) = n! = 1 x 2 x 3 x ... x (n-1) x n = (n-1)! x n = fact(n-1) x n

    所以,fact(n)可以表示为n x fact(n-1),只有n=1时需要特殊处理。

    于是,fact(n)用递归的方式写出来就是:

    def fact(n):
        if n==1:
            return 1
        else:
            return n*fact(n-1)
    print (fact(5))

    递归函数的优点是定义简单,逻辑清晰。理论上,所有的递归函数都可以写成循环的方式,但循环的逻辑不如递归清晰。

    ===> fact(5)
    ===> 5 * fact(4)
    ===> 5 * (4 * fact(3))
    ===> 5 * (4 * (3 * fact(2)))
    ===> 5 * (4 * (3 * (2 * fact(1))))
    ===> 5 * (4 * (3 * (2 * 1)))
    ===> 5 * (4 * (3 * 2))
    ===> 5 * (4 * 6)
    ===> 5 * 24
    ===> 120

    使用递归函数需要注意防止栈溢出。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。可以试试fact(1000)

    解决递归调用栈溢出的方法是通过尾递归优化,事实上尾递归和循环的效果是一样的,所以,把循环看成是一种特殊的尾递归函数也是可以的。

    尾递归是指,在函数返回的时候,调用自身本身,并且,return语句不能包含表达式。这样,编译器或者解释器就可以把尾递归做优化,使递归本身无论调用多少次,都只占用一个栈帧,不会出现栈溢出的情况。

    上面的fact(n)函数由于return n * fact(n - 1)引入了乘法表达式,所以就不是尾递归了。要改成尾递归方式,需要多一点代码,返回是要把每一步乘积传入到递归函数中:

    def fact(n):
    return fact_iter(n, 1)

    def fact_iter(num, product):
    if num == 1:
    return product
    return fact_iter(num - 1, num * product)

    print(fact(5))

    可以看到,return fact_iter(num - 1, num * product)仅返回递归函数本身,num - 1num * product在函数调用前就会被计算,不影响函数调用。

    fact(5)对应的fact_iter(5, 1)的调用如下:

    ===> fact_iter(5, 1)
    ===> fact_iter(4, 5)
    ===> fact_iter(3, 20)
    ===> fact_iter(2, 60)
    ===> fact_iter(1, 120)
    ===> 120

    尾递归调用时,如果做了优化,栈不会增长,因此,无论多少次调用也不会导致栈溢出。

    遗憾的是,大多数编程语言没有针对尾递归做优化,Python解释器也没有做优化,所以,即使把上面的fact(n)函数改成尾递归方式,也会导致栈溢出。

    小结

    使用递归函数的优点是逻辑简单清晰,缺点是过深的调用会导致栈溢出。

    针对尾递归优化的语言可以通过尾递归防止栈溢出。尾递归事实上和循环是等价的,没有循环语句的编程语言只能通过尾递归实现循环。

    Python标准的解释器没有针对尾递归做优化,任何递归函数都存在栈溢出的问题。

    遇到的一些报错

    'return'outside function
    

    1.检查一下缩进;
    2.如果缩进没问题的话,可能是你没有把return放到一个函数里,python3中return只能在自定义函数中使用。

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