07-函数作用域和集合列表字典元祖

# 变量作用域
- 变量由作用范围限制
- 分类：按照作用域分类
    - 全局(global): 在函数外部定义
    - 局部（local)：在函数内部定义
- 变量的作用范围：
    - 全局变量：在整个全局范围都有效
    - 全局变量在局部可以使用（即函数内部可以方位函数外部定义的变量）
    - 局部变量在局部范围可以使用
    - 局部变量在全局范围无法使用
- LEGB原则
    - L（Local）局部作用域
    - E（Enclosing function locale）外部嵌套函数作用域
    - G（Global module）函数定义所在模块作用域
    - B（Buildin）： python内置魔抗的作用域

# 认为a1是全局的
a1 = 100

def fun():
    print(a1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    a2 = 99
    print(a2)
    
    
print(a1)
fun()
print(a2)

100
100
I am in fun
99
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-4-36e1efbb7d66> in <module>()
     12 print(a1)
     13 fun()
---> 14 print(a2)

NameError: name 'a2' is not defined

## 提升局部变量为全局变量
- 使用global
- 案例如下

def fun():
    global b1
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    

#print(b2)
fun()
# print(b1)如果在函数调用上面，则不好使，报错，为什么？？？
print(b1)

100
I am in fun
99
100

# globals, locals函数
- 可以通过globals和locals显示出局部变量和全局变量
- 参看以下案例

# globals 和 locals
# globals 和 locals 叫做内建函数
a = 1
b = 2

def fun(c,d):
    e = 111
    print("Locals={0}".format(locals()))
    print("Globals={0}".format(globals()))
    
fun(100, 200)


Locals={'e': 111, 'd': 200, 'c': 100}
Globals={'__name__': '__main__', '__doc__': 'Automatically created module for IPython interactive environment', '__package__': None, '__loader__': None, '__spec__': None, '__builtin__': <module 'builtins' (built-in)>, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '_ih': ['', '# 认为a1是全局的
a1 = 100

def fun():
    print(a1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    a2 = 99
    print(a2)
    
    
print(a1)
#print(a2)', '# 认为a1是全局的
a1 = 100

def fun():
    print(a1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    a2 = 99
    print(a2)
    
    
print(a1)
fun()
#print(a2)', '# 认为a1是全局的
a1 = 100

def fun():
    print(a1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    a2 = 99
    print(a2)
    
    
print(a1)
fun()
print(a2)', '# 认为a1是全局的
a1 = 100

def fun():
    print(a1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    a2 = 99
    print(a2)
    
    
print(a1)
fun()
print(a2)', '
def fun():
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
print(b2)
fun()', '
def fun():
    global b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '
def fun():
    global b1
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '
def fun():
    global b1
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '
def fun():
    b1 = 100
    global b1
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '# globals 和 locals
a = 1
b = 2

def fun(c,d):
    e = 111
    print("Locals={0}".format(locals()))
    print("Globals={0}".format(globals()))
    
fun(100, 200)'], '_oh': {}, '_dh': ['/home/tlxy/cookbook_and_code'], 'In': ['', '# 认为a1是全局的
a1 = 100

def fun():
    print(a1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    a2 = 99
    print(a2)
    
    
print(a1)
#print(a2)', '# 认为a1是全局的
a1 = 100

def fun():
    print(a1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    a2 = 99
    print(a2)
    
    
print(a1)
fun()
#print(a2)', '# 认为a1是全局的
a1 = 100

def fun():
    print(a1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    a2 = 99
    print(a2)
    
    
print(a1)
fun()
print(a2)', '# 认为a1是全局的
a1 = 100

def fun():
    print(a1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    a2 = 99
    print(a2)
    
    
print(a1)
fun()
print(a2)', '
def fun():
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
print(b2)
fun()', '
def fun():
    global b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '
def fun():
    global b1
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '
def fun():
    global b1
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '
def fun():
    b1 = 100
    global b1
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '# globals 和 locals
a = 1
b = 2

def fun(c,d):
    e = 111
    print("Locals={0}".format(locals()))
    print("Globals={0}".format(globals()))
    
fun(100, 200)'], 'Out': {}, 'get_ipython': <bound method InteractiveShell.get_ipython of <ipykernel.zmqshell.ZMQInteractiveShell object at 0x7f891e18d198>>, 'exit': <IPython.core.autocall.ZMQExitAutocall object at 0x7f8914136fd0>, 'quit': <IPython.core.autocall.ZMQExitAutocall object at 0x7f8914136fd0>, '_': '', '__': '', '___': '', '_i': '
def fun():
    b1 = 100
    global b1
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '_ii': '
def fun():
    global b1
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '_iii': '
def fun():
    global b1
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '_i1': '# 认为a1是全局的
a1 = 100

def fun():
    print(a1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    a2 = 99
    print(a2)
    
    
print(a1)
#print(a2)', 'a1': 100, 'fun': <function fun at 0x7f88fbfb5268>, '_i2': '# 认为a1是全局的
a1 = 100

def fun():
    print(a1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    a2 = 99
    print(a2)
    
    
print(a1)
fun()
#print(a2)', '_i3': '# 认为a1是全局的
a1 = 100

def fun():
    print(a1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    a2 = 99
    print(a2)
    
    
print(a1)
fun()
print(a2)', '_i4': '# 认为a1是全局的
a1 = 100

def fun():
    print(a1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    a2 = 99
    print(a2)
    
    
print(a1)
fun()
print(a2)', '_i5': '
def fun():
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
print(b2)
fun()', '_i6': '
def fun():
    global b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '_i7': '
def fun():
    global b1
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '_i8': '
def fun():
    global b1
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '_i9': '
def fun():
    b1 = 100
    global b1
    b1 = 100
    print(b1)
    print("I am in fun")
    # a2的作用范围是fun
    b2 = 99
    print(b2)
    
    
print(b1)
#print(b2)
fun()', '_i10': '# globals 和 locals
a = 1
b = 2

def fun(c,d):
    e = 111
    print("Locals={0}".format(locals()))
    print("Globals={0}".format(globals()))
    
fun(100, 200)', 'a': 1, 'b': 2}

# eval()函数
- 把一个字符串当成一个表达式来执行， 返回表达式执行后的结果
- 语法： 
    
            eval(string_code, globals=None, locals=None)
            
# exec()函数
- 跟eval功能类似， 但是，不返回结果
- 语法：

        exec(string_code, globals=None, locals=None)

x = 100
y = 200
# 执行x+y
# z = x + y
z1 = x + y
z2 = eval("x+y")

print(z1)
print(z2)

300
300

# exec示例
x = 100
y = 200
# 执行x+y
# z = x + y
z1 = x + y
# 1, 注意字符串中引号的写法
# 2. 比对exec执行结果和代码执行结果
z2 = exec("print('x+y:', x+y)")

print(z1)
print(z2)

x+y: 300
300
None

# 递归函数
- 含税直接或者间接调用自身
- 优点：简洁，理解容易
- 缺点：对递归深度有限制，消耗资源大
- python对递归深度有限制，超过限制报错
- 在写递归程序的时候，一定注意结束条件

# 递归调用深度限制代码

x = 0

def fun():
    global x
    x += 1
    print(x)
    # 函数自己调用自己
    fun()
    
# 调用函数
fun()

1
2
3
4
5
6
7
8
……
1961
1962
1963
1964
1965
---------------------------------------------------------------------------
RecursionError                            Traceback (most recent call last)
<ipython-input-15-342ffb5916b5> in <module>()
     11 
     12 # 调用函数
---> 13 fun()

<ipython-input-15-342ffb5916b5> in fun()
      8     print(x)
      9     # 函数自己调用自己
---> 10     fun()
     11 
     12 # 调用函数

... last 1 frames repeated, from the frame below ...

<ipython-input-15-342ffb5916b5> in fun()
      8     print(x)
      9     # 函数自己调用自己
---> 10     fun()
     11 
     12 # 调用函数

RecursionError: maximum recursion depth exceeded in comparison

# 斐波那契额数列
# 一列数字，第一个值是1， 第二个也是1， 从第三个开始，每一个数字的值等于前两个数字出现的值的和
# 数学公式为： f(1) = 1, f(2) = 1, f(n) = f(n-1) + f(n-2)
# 例如： 1,1，2，3,5,8,13.。。。。。。。。

# 下面求斐波那契数列函数有一定问题，比如n一开始就是负数，如何修正
# n表示求第n个数子的斐波那契数列的值
def fib(n):
    if n == 1:
        return 1
    
    if n == 2:
        return 1
    
    # 思考：为什么后面return能够正确执行，而不用else语句
    return fib(n-1) + fib(n-2)

print(fib(3))
print(fib(10))

2
55

# 内置数据结构（变量类型） 
- list
- set
- dict
- tuple
## list(列表）
- 一组由顺序的数据的组合
- 创建列表
    - 空列表

# 1, 创建空列表
l1 = []
# type是内置函数，负责打印出变量的类型
print(type(l1))
print(l1)

# 2. 创建带值的列表
l2 = [100]
print(type(l2))
print(l2)

# 3. 创建列表，带多个值
l3 = [2,3,1,4,6,4,6]
print(type(l3))
print(l3)

# 4. 使用list()
l4 = list()
print(type(l4))
print(l4)

<class 'list'>
[]
<class 'list'>
[100]
<class 'list'>
[2, 3, 1, 4, 6, 4, 6]
<class 'list'>
[]

## 列表常用操作
- 访问
    - 使用下标操作（索引）
    - 列表的位置是从0开始
- 分片操作
    - 对列表进行任意一段的截取
    - l[:]

# 下标访问列表
l = [3,2,1,4,6,3,2]

print(l[3])

4
print(l[0])
3

# 分片操作
# 注意截取的范围，包含左边的下标值，不包含右边的下标值
print(l[1:4])

# 下标值可以为空，如果不写，左边下标值默认为0， 右边下标值为最大数加一，即表示截取到最后一个数据
print(l[:])
print(l[:4])
print(l[2:])


[2, 1, 4]
[3, 2, 1, 4, 6, 3, 2]
[3, 2, 1, 4]
[1, 4, 6, 3, 2]

print(l)
# 分片可以控制增长幅度，默认增长幅度为1
print(l[1:6:1])

# 打印从下标1开始的数字，每次隔一个
print(l[1:6:2])

# 下标可以超出范围，超出后不在考虑多余下标内容
print(l[2:10])

# 下标值，增长幅度可以为负数
# 为负数，表明顺序是从右往左
# 规定： 数组最后一个数字的下标是-1

[3, 2, 1, 4, 6, 3, 2]
[2, 1, 4, 6, 3]
[2, 4, 3]
[1, 4, 6, 3, 2]
[3, 2, 1]

# 分片之负数下标
print(l)
# 下面显示的是为空，因为默认分片总是从左向右截取
# 即正常情况，分片左边的值一定小于右边的值
print(l[-2:-4])
print(l[-4:-2])
# 如果分片一定左边值比右边大，则步长参数需要使用负数
# 此案例为一个list直接正反颠倒提供了一种思路
print(l[-2:-4:-1])

[3, 2, 1, 4, 6, 3, 2]
[]
[4, 6]
[3, 6]

## 分片操作是生成一个新的list
- 内置函数id，负责显示一个变量或者数据的唯一确定编号

# id函数举例
a = 100
b = 200
print(id(a))
print(id(b))

c = a
print(id(c))

# 如果a跟c只想一份数据，则更改a的值同样也会更改c的值
# 但是，显示结果并非如此，为什么？
a = 101
print(a)
print(c)

93941189949760
93941189952960
93941189949760
101
100

# 通过id可以直接判断出分片是从新生成了一份数据还是使用的同一份数据
l = [3,4,56,76,32,21,43,5]
ll = l[:]
lll = ll
# 如果两个id值一样，则表明分片产生的列表是使用的同一地址同一份数据
# 否则，则表明分片是从新生成了一份数据，即一个新的列表，然后把数值拷贝到新列表中
print(id(l))
print(id(ll))
print(id(lll))

# 通过id知道，ll和lll是同一份数据，验证代码如下
l[1] = 100
print(l)
print(ll)

ll[1] = 100
print(ll)
print(lll)
# 通过id可以直接判断出分片是从新生成了一份数据还是使用的同一份数据
l = [3,4,56,76,32,21,43,5]
ll = l[:]
lll = ll
# 如果两个id值一样，则表明分片产生的列表是使用的同一地址同一份数据
# 否则，则表明分片是从新生成了一份数据，即一个新的列表，然后把数值拷贝到新列表中
print(id(l))
print(id(ll))
print(id(lll))
​
# 通过id知道，ll和lll是同一份数据，验证代码如下
l[1] = 100
print(l)
print(ll)
​
ll[1] = 100
print(ll)
print(lll)
140226763582408
140226318124808
140226318124808
[3, 100, 56, 76, 32, 21, 43, 5]
[3, 4, 56, 76, 32, 21, 43, 5]
[3, 100, 56, 76, 32, 21, 43, 5]
[3, 100, 56, 76, 32, 21, 43, 5]