python 05 函数

Python基础学习05

---

函数

---

一、什么是函数

定义：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

语法定义：

def test():        #test为函数名
    print("in the test..")
test()        # 用test函数

def test_1(x,y): #带参数的函数
    print(x)
    print(y)

test_1(2,3)   #调用时必须传入参数（实参）

 二、参数

1、形参实参

形参：形式参数，不是实际存在，是虚拟变量。在定义函数和函数体的时候用形参，目的是在函数调用时接收实参（实参个数，类型应与实参一一对应），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：实际参数，调用函数时传给函数的参数，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

区别：形参是虚拟的，不占用内存空间，形参变量只有在被调用时才分配内存单元，实参是一个变量，占用内存空间，数据传送单向，实参传给形参，不能形参传给实参 

def test_1(x,y): #x,y为形参
    print(x)
    print(y)
test_1(2,3)   #调2,3为实参

2、位置参数调用与关键字调用

#位置参数和关键字（标准调用：实参和形参一一对应，关键字调用：位置无需固定）

def test_1(x,y):
    print(x)
    print(y)
test_1(2,3)   #这种调用为位置参数调用，形参和实参必须一一对应

def test_1(x,y):
    print(x)
    print(y)
test_1(y=3,x=2)   #这种调用为关键字调用，位置无需固定

def test_1(x,y,z):
    print(x)
    print(y)
    print(z)
test_1(2,z=4,y=3)   #既有位置参数调用，又有关键字调用时，位置调用参数必须写在关键字调用参数之前

3、默认参数，可变参数

#默认参数
def test_1(x,y=3):  #y为默认参数
    print(x)
    print(y)
test_1(2)         #调用时可以不赋值，如果不赋值则y=3 结果为：2,3
test_1(2,4)       #调用时如果赋值，则y=4（调用时赋的值） 结果为：2,4
#默认参数特点：调用函数的时候，默认参数非必须传值

#可变参数（参数组）
def test_2(*args):     #可以接收多个值
    print(args)
test_2(1,2,3,4,5,6)    #直接传递参数，结果以元组的形式输出：(1, 2, 3, 4, 5, 6)
test_2(*[1,2,3,4,5,6])  #或者在list或tuple前面加一个*号，把list或tuple的元素变成可变参数传进去,结果同上

def test_3(x,*args):
    print(x,args)
test_3(1,2,3,4,5,6)   #输出：1 (2, 3, 4, 5, 6)

def test_2(**kwargs):     #可以接收多个关键字参数
    print(kwargs)
test_2(name="zz",age="2")  #将关键字参数转换成字典的形式：{'age': '2', 'name': 'zz'}
test_2(**{'age': '2', 'name': 'zz'})   #同上

三、其他特性

1、作用域：局部与全局变量

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。

name = "aaa"
def change_name(name):
    print("before change:",name)       #aaa
    name = "zzz"
    print("after change", name)        #zzz
change_name(name)
print("在外面的name",name)             #aaa

2、返回值

返回值的目的是要想获取函数的执行结果，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，return 语句代表着函数的结束；如果未在函数中指定return,那这个函数的返回值为None 

3、匿名函数

匿名函数就是不需要显式的指定函数，只能处理比较简单的运算例如：三元运算，不能处理判断循环等复杂运算。匿名函数主要是和其它函数搭配使用

#常规函数定义
def calc(n):
    return n**n
print(calc(10))

#换成匿名函数
calc = lambda n:n**n
print(calc(10))

 4、递归

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。 

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（递归上限999次）

def num(n):
    print(n)
    if int(n/4) ==0:
        return n
    return num(int(n/4))
num(20)
'''输出：
20
5
1
'''

四、内置函数

#abs() 返回数字的绝对值
print(abs(-32))  #输出：32

#all() 如果可迭代对象中所有元素都为真则返回真
print(all([1,-1,2]))    #输出：True(非0即真)
print(all([0,-1,2]))    #输出：False

#any()  如果可迭代对象中任意元素为真则返回真
print(any([0,-1,2]))    #输出：True
print(any([]))           #输出：False

#ascii() 把一个内存对象变成一个可打印的字符串
print([ascii([1,-1,2])])   #输出：['[1, -1, 2]']

#bin() 十进制数字转二进制
print(bin(12))   #输出：0b1100

#bool  判断真假
print(bool("asd"))    #输出：True(非0即真)
print(bool([]))       #输出：False

#bytearray  可修改的二进制字节格式(没啥用)
b = bytearray("abcd",encoding="utf-8")
print(b[1])   #输出：98   (ascii码的值)
b[1] = 99     #必须是ascii码的值
print(b)      #输出:bytearray(b'accd')

#bytes() 返回值为一个新的不可修改字节数组
b = bytes("abcd",encoding="utf-8")
print(b)        #输出：b'abcd'

#callable()  判断是否可以调用
print(callable([1,2]))   #输出：False 列表不可调用，函数可调用

#chr()  返回数字对应的ascii码表中对应字母
print(chr(100))      #输出：d

#ord()   返回字母对应的ascii码表中的数字
print(ord("d"))     #输出：100

#classmethod()  #类方法，修饰符对应的函数不需要实例化，不需要 self 参数，但第一个参数需要是表示自身类的 cls 参数，可以来调用类的属性，类的方法，实例化对象等
class A(object):
    bar = 1
    def func1(self):
        print ('foo')
    @classmethod
    def func2(cls):
        print ('func2')
        print (cls.bar)
        cls().func1()   # 调用 foo 方法
A.func2()               # 不需要实例化
"""输出：
func2
1
foo
"""

#compile() #底层的，用于把代码进行编译（用不到）

#complex() 函数用于创建一个值为 real + imag * j 的复数或者转化一个字符串或数为复数。如果第一个参数为字符串，则不需要指定第二个参数
print(complex(1, 2))    #输出：(1+2j)
# 注意：这个地方在"+"号两边不能有空格，也就是不能写成"1 + 2j"，应该是"1+2j"，否则会报错
print(complex("1+2j"))  #输出：(1+2j)

#delattr() 函数用于删除属性（面向对象：delattr()、getattr()、hasattr()、setattr()）
class Coordinate:
    x = 10
    y = -5
    z = 0
point1 = Coordinate()
print('x = ',point1.x)
print('y = ',point1.y)
print('z = ',point1.z)
delattr(Coordinate, 'z')
print('--删除 z 属性后--')
print('x = ',point1.x)
print('y = ',point1.y)
# 触发错误
# print('z = ',point1.z)  #AttributeError: 'Coordinate' object has no attribute 'z'

#dir() 函数不带参数时，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。
print(dir()) #输出：['A', 'Coordinate', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'b', 'point1']

# divmod() 函数把除数和余数运算结果结合起来，返回一个包含商和余数的元组(a // b, a % b)。
print(divmod(7, 2))  #输出：(3, 1)

#enumerate() 函数用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标，一般用在 for 循环当中。
seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
print(list(enumerate(seasons)))  #输出：[(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')]
print(list(enumerate(seasons, start=1)) )      # 下标从 1 开始[(1, 'Spring'), (2, 'Summer'), (3, 'Fall'), (4, 'Winter')]
for i, element in enumerate(seasons):
    print (i, seasons[i])
'''0 Spring
1 Summer
2 Fall
3 Winter
'''

#eval() 执行一个字符串表达式，并返回表达式的值。
print(eval( '3 * 2' ))  #输出：6

#exec()  执行一个文件
# exec(hello.py)

#filter() 函数用于过滤序列，过滤掉不符合条件的元素，返回由符合条件元素组成的新列表。该接收两个参数，第一个为函数，第二个为序列，序列的每个元素作为参数传递给函数进行判，然后返回 True 或 False，最后将返回 True 的元素放到新列表中。
#过滤出1~100中平方根是整数的数：
import math
def is_sqr(x):
    return math.sqrt(x) % 1 == 0
newlist = filter(is_sqr, range(1, 101))
for i in newlist:
    print(i)   #在py2中为列表，3中为迭代器需要循环打印

filter(lambda n:n>5,range(10))  #也可以用匿名函数

#float() 将整数和字符串转换成浮点数
print(float("123"))  #输出：123.0
print(float(123))

#format()  格式化输出

#frozenset() 返回一个冻结的集合，冻结后集合不能再添加或删除任何元素。
print(frozenset(range(10))) #frozenset({0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9})

#getattr() 函数用于返回一个对象属性值。(面向对象)

#globals() 以字典类型返回当前位置的全部全局变量。
print(globals())

#hasattr() 用于判断对象是否包含对应的属性。(面向对象)

#hash() 用于获取取一个对象（字符串或者数值等）的哈希值。
print(hash("asdf"))  #输出：5704709918237842944

#help() 用于查看函数或模块用途的详细说明。
help('sys')
help('str')
a = [1,2,3]
help(a)
help(a.append)

#hex() 函数用于将10进制整数转换成16进制，以字符串形式表示
print(hex(100))  #输出：0x64

#id() 函数用于获取对象的内存地址。
a = "a"
print(id(a))  #输出：3231243404264

#input() 函数接受一个标准输入数据，返回为 string 类型
#int() 函数用于将一个字符串或数字转换为整型。
#isinstance() 函数来判断一个对象是否是一个已知的类型，类似 type()。
a = 2
print(isinstance (a,int))      #  True
print(isinstance (a,str))      #  False
print(isinstance (a,(str,int,list)))    # 是元组中的一个返回 True

'''isinstance() 与 type() 区别：
type() 不会认为子类是一种父类类型，不考虑继承关系。
isinstance() 会认为子类是一种父类类型，考虑继承关系。
如果要判断两个类型是否相同推荐使用 isinstance()。
'''
class A:
    pass
class B(A):
    pass
print(isinstance(A(), A))    #  True
print(type(A()) == A  )      #  True
print(isinstance(B(), A) )   #  True
print(type(B()) == A )       #  False

#issubclass() 方法用于判断参数 class 是否是类型参数 classinfo 的子类。(面向对象)
#iter() 用来生成迭代器
lst = [1, 2, 3]
for i in iter(lst):
    print(i)

#len() 方法返回对象（字符、列表、元组等）长度或项目个数
str = "runoob"
print(len(str) )            # 字符串长度:6
l = [1,2,3,4,5]
print(len(l)  )             # 列表元素个数:5

#locals() 函数会以字典类型返回当前位置的全部局部变量。(参考globals)
print(locals())

#map() 会根据提供的函数对指定序列做映射。
#第一个参数 function 以参数序列中的每一个元素调用 function 函数，返回包含每次 function 函数返回值的新列表。
def square(x) :            # 计算平方数
    return x ** 2
map(square, [1,2,3,4,5])   # 计算列表各个元素的平方：[1, 4, 9, 16, 25]
map(lambda x: x ** 2, [1, 2, 3, 4, 5])  # 使用 lambda 匿名函数：[1, 4, 9, 16, 25]
# 提供了两个列表，对相同位置的列表数据进行相加
map(lambda x, y: x + y, [1, 3, 5, 7, 9], [2, 4, 6, 8, 10])  #[3, 7, 11, 15, 19]
#py3中结果为迭代器需循环打印

#max() 方法返回给定参数的最大值，参数可以为序列。
print(max(1,3,4,2,0))   #输出：4
#min() 方法返回给定参数的最小值，参数可以为序列。
print(min(1,3,4,2,0))   #输出：0

#memoryview() 函数返回给定参数的内存查看对象(Momory view)。所谓内存查看对象，是指对支持缓冲区协议的数据进行包装，在不需要复制对象基础上允许Python代码访问。
#next() 返回迭代器的下一个项目。
#object() 定义对象
#oct() 函数将一个整数转换成8进制字符串。
print(oct(100))   #输出：0o144

#open() 文件操作
#pow() 方法返回 xy（x的y次方） 的值
print(pow(3,4))   #输出：81

#print() 方法用于打印输出，最常见的一个函数。
#property() 函数的作用是在新式类中返回属性值。（面向对象）
#range() 函数可创建一个整数列表，一般用在 for 循环中
#repr() 函数将对象转化为供解释器读取的形式
#reverse() 函数用于反向列表中元素(列表操作中的一样)
aList = [123, 'xyz', 'zara', 'abc', 'xyz']
aList.reverse()
print("List : ", aList) #输出：List :  ['xyz', 'abc', 'zara', 'xyz', 123]

#round() 方法返回浮点数x的四舍五入值。
print(round(1.234,2))  #输出：1.23

#set() 函数创建一个无序不重复元素集（参考创建集合）
#setattr 函数对应函数 getatt()，用于设置属性值，该属性必须存在。（面向对象）
#slice() 函数实现切片对象，主要用在切片操作函数里的参数传递。
#sorted() 函数对所有可迭代的对象进行排序操作。
'''
sort 与 sorted 区别：
sort 是应用在 list 上的方法，sorted 可以对所有可迭代的对象进行排序操作。
list 的 sort 方法返回的是对已经存在的列表进行操作，而内建函数 sorted 方法返回的是一个新的 list，而不是在原来的基础上进行的操作。
'''
a = [5,7,6,3,4,1,2]
b = sorted(a)       # 保留原列表
print(a)            #[5, 7, 6, 3, 4, 1, 2]
print(b)            #[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

L=[('b',2),('a',1),('c',3),('d',4)]
print(sorted(L, key=lambda x:x[1]) )              #  [('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)]

students = [('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)]
sorted(students, key=lambda s: s[2])            # 按年龄排序[('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)]
sorted(students, key=lambda s: s[2], reverse=True)      # 按降序[('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)]

#staticmethod 返回函数的静态方法(面向对象)
#str() 函数将对象转化为适于人阅读的形式
#sum() 列表求和计算
#super() 函数是用于调用父类(超类)的一个方法（面向对象）
#tuple() 将列表转换为元组
#type()  所有数据类型的根源
#vars() 返回对象object的属性和属性值的字典对象
#zip() 函数用于将可迭代的对象作为参数，将对象中对应的元素打包成一个个元组，然后返回由这些元组组成的列表。
# 如果各个迭代器的元素个数不一致，则返回列表长度与最短的对象相同，利用 * 号操作符，可以将元组解压为列表。
a = [1,2,3]
b = [4,5,6]
c = [4,5,6,7,8]
zipped = zip(a,b)     # 打包为元组的列表[(1, 4), (2, 5), (3, 6)]
zip(a,c)              # 元素个数与最短的列表一致[(1, 4), (2, 5), (3, 6)]
zip(*zipped)          # 与 zip 相反，可理解为解压，返回二维矩阵式[(1, 2, 3), (4, 5, 6)]
#py3中为迭代器，需循环打印

#__import__() 函数用于动态加载类和函数 。
# 如果一个模块经常变化就可以使用 __import__() 来动态载入。