Python开发——5.函数

一、函数的定义

def test(x)
    "The Function definitions"
    x += 1
    return x

def：定义函数的关键字

test：函数名

（）：定义形参

“”：文档描述

x += 1：泛指代码块或程序处理逻辑

return：定义返回值（出现return，函数结束）

调用运行时，可带参数也可不带：函数（）

优点：代码重用，保持一致性易维护，可扩展性

二、函数和过程

1.过程即没有返回值的函数，由于Python中没有使用return返回值时，会返回None，所以过程在Python中也是函数

2.返回值

def test01():
    pass
def test02():
    return 0
def test03():
    return 0, 10, 'hello', ['kobe', 'lbj'], {'Team': 'lakers'}
t1 = test01()
t2 = test02()
t3 = test03()
print(t1,t2,t3)

返回值数为0，返回None，返回值数为1，返回object，返回值数>1，返回tuple。

三、函数参数

1.形参和实参

def calc(x,y):#x,y为形参
    res = x ** y
    return res
t = calc(1,2)#1,2为实参
print(t)

　　形参只在函数调用时才分配内存单元，调用结束后立即释放，因此形参只在函数内部有效

　　实参可以是常量、变量、表达式、函数，在函数调用时，实在必须有确定的值以便把值传给形参

2.位置参数和关键字参数

def test(x,y,z):
    print(x,y,z)
test(1,2,3)#位置参数
test(x=1,z=3,y=2)#关键字参数
test(1,y=2,z=3)

　　位置参数必须一一对应，不能多或少，关键字参数无须一一对应，也不能多或少，二者可以混用，但位置参数必须在关键字参数左边否则报错。

3.默认参数

def power(x, n=2):#n为默认参数
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    print(s)
    return(s)

power(4,4)

　　默认参数可以降低函数调用的难度，但设置的时候要注意，不能用可变对象

def add_end(L=[]):
    L.append('END')
    return L

# print(add_end([123,456]))
print(add_end())
print(add_end())
print(add_end())

4.参数组

def test(x,*args,**kwargs):
    print(x)
    print(args)
    print(kwargs)
test(1,2,3,4,5,y=12,z=22)

　　*args传的是列表或元组，**kwargs传的是字典

（1）定义可变参数用*

def calc(*numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    return sum
s = calc(1,2,3)
print(s)
num = [1,2,3,4]
s = calc(*num)
print(s)

（2）定义关键字参数用**

def person(name, age, **kw):
    print("name:", name, "age:", age, "other:", kw)
person("hechouzi", 25,city="jiangsu",height=183)
extra = {"city":"jiangsu","height":183}
person("heheh",12,**extra)

四、全局变量和局部变量

　　全局变量全部大写，局部变量全部小写

　　函数中如果没有global参数，且没有声明局部变量，函数内部可以调用全局变量，但不可修改

　　函数中如果有global参数，可以对全局变量进行修改

　　函数中如果定义了局部变量，则优先读取局部变量

NAME = "KOBE"
def change_name():
    global NAME
    name = "LBJ"
    print("Who am i:",NAME)
    print("Who are you:",name)
    NAME = "BYRANT"
    print("Now,who am i:",NAME)
    print("Now,who are you:",name)
change_name()
print(NAME)
print(name)#报错，因为是局部变量

五、前向引用

　　“函数即变量”

def test1():
    print("from test1")
    test2()
def test2():
    print("from test2")
test1()

前向引用就是在定义函数之前引用

六、嵌套函数和作用域

def test1():
    name = "Jordan"

    def test2():
        name = "Kobe"

        def test3():

            print(name)
        return test3

    return test2
func = test1
print(func)
func()()()

七、递归调用

1.递归特性

　　1.必须有一个明确的结束条件；2.进入深一层的递归，问题规模要比上一层有所减少；3.递归效率不高，递归层次过高会导致栈溢出。

(图侵删)

def calc(n):
    if int(n/2)==0:
        return n
    n = int(n/2)
    re = calc(n)
    return re
print(calc(100))

2.尾递归优化

　　如阶乘函数，当所求阶乘数太大，会导致栈溢出。

def fact(n):
    if n == 1:
        return n
    return n*fact(n-1)
print(fact(100))

　　尾调用就是指在一个函数的最后一步调用另外一个函数，以此来实现尾递归优化

def fact(n):
    return fact_iter(n,1);
def fact_iter(num,res):
    if num == 1:
        return res
    return fact_iter(num - 1,num*res)
print(fact(5))

　　尾调用优化可以不要保存外层函数的调用记录，可以防止栈溢出，但大多数编程语言没有针对尾调用优化，Python也没有。

八、匿名函数

calc = lambda n:n**n
print(calc(10))

　　匿名函数lambda主要和其他函数搭配使用

九、函数式编程

1.函数式编程

　　函数式编程就是一种抽象程度很高的编程范式，纯粹的函数式编程语言编写的函数没有变量，因此，任意一个函数，只要输入是确定的，输出就是确定的，这种纯函数我们称之为没有副作用。而允许使用变量的程序设计语言，由于函数内部的变量状态不确定，同样的输入，可能得到不同的输出，因此，这种函数是有副作用的。

函数式编程的一个特点是允许把函数本身作为参数传给另一个函数，还允许返回一个函数，因为Python允许使用变量，所以Python不是纯函数式编程语言。

2.高阶函数

　　可以接收另外一个函数做变量的函数

def add(x,y,f):
    return (f(x)+f(y))
print(add(-1,6,abs))

　　高阶函数满足两个特性：（1）传入参数是一个函数名；（2）返回值是一个函数名

3.map函数和reduce函数

（1）map函数

　　接收两个参数，一个是函数，一个是可迭代对象

def f(x):
    return x*x
print(list(map(f,[1,2,3,4,5])))
L = []
for i in [1,2,3,4,5]:
    L.append(i*i)
print(L)

　　相同功能可以用for实现，但map函数把运算规则抽象了，可以计算任意复杂函数。

　　map函数结合匿名函数的使用

print(list(map(lambda x:x*x,range(5))))

（2）reduce函数

　　把一个函数作用到一个序列[x1,x2,x3,...]上，这个函数必须接收两个参数，reduce把结果继续和序列的下一个元素做累积运算。

from functools import reduce
def f(x,y):
    return x*100+y*10
print(reduce(f,[1,2,3,4,5]))

4.filter函数

　　与map函数类似，filter函数也要接收一个函数和一个序列，filter函数把传入的函数依次作用于每一个元素，然后根据返回值是True和False来决定保留还是丢弃。

def is_odd(x):
    return x % 2 == 1
print(list(filter(is_odd,[1,2,3,4,5,6,7,8])))

十、内置函数

 https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=built#ascii 

1.abs()　　

　　取绝对值

2.all()　

　　把所有元素做bool运算，如果都是True则返回True

3.any()　　

　　把所有元素做bool运算，只要有一个是True就返回True

4.bin()/hex()/oct()

把十进制数转换成二进制/十六进制/八进制数

5.bool()　　

　　判断bool值

6.bytes()　　

　　把字符串转换成字节，需指定编码

#bytes()函数
a = bytes('abc', 'utf-8')
print(a)
b  = bytes(1)
print(b)
c = bytes([2,3,6,8])
print(c)

7.chr()/ord()　　

　　chr()，输入ASCII码表中的编号，输出对应字符；ord()，输入字符，显示字符对应的ASCII码表中的编号

8.dir()　　

　　打印某个对象下的方法

9.divmod()　　

　　取得商和余数，可以用在分页功能

10.enumerate()　　

　　遍历序列中的元素及下标

test = [11,22,33,44]
for i,j in enumerate(test):
    print(i,j)

11.eval()　　

　　将字符串str当成有效的表达式来求值并返回计算结果；把字符串中的数据结构提取出来

12.zip()　　

　　拉链

a = (1,2,3)
b = ("a","b","c")
print(list(zip(a,b))

13.max()/min()　　

　　求取最大值和最小值

14.pow()　　

　　输入两个参数是求取次幂，输入三个参数是求次幂后取余

15.reversed()　　　　

　　反转

16.round()　　

　　四舍五入 ，可以指定小数位

17.sorted()　　

　　排序

18.sum()　　

　　求和

19.type()　　

　　查看类型

20.__import__()　　

　　导入文件