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  • python之路-函数

    本节内容

    1. 函数基本语法及特性

    2. 参数与局部变量

    3. 返回值

    嵌套函数

    4.递归

    5.匿名函数

    6.函数式编程介绍

    7.高阶函数

    8.内置函数

    函数是什么?

    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,具体区别,我们后面会讲,编程中的函数在英文中也有很多不同的叫法。在BASIC中叫做subroutine(子过程或子程序),在Pascal中叫做procedure(过程)和function,在C中只有function,在Java里面叫做method。

    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
    def  函数名():         括号是用来传参的,灵活应用
    函数名() #调用

    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

    def sayhi(name,age,nationality='CN'):        -----name、age是形参   ,有的默认参数都放在非默认参数(位置参数)的右边
        print('i am %s,' %name,age,nationality)   -----如果不调用,就安默认打印,
    sayhi('haha',22)           ------haha、22是实参
    sayhi('haha',22,US)        ------如果传参的话就打印传入的内容
    sayhi(name = '11',22)      ------指定参数传参,也的放在位置参数后面     关键参数,如果给其中一个写定,并且不按顺序写,其他的都的写定。

    关键参数

    正常情况下,给函数传参数要按顺序,不想按顺序就可以用关键参数,只需指定参数名即可,但记住一个要求就是,关键参数必须放在位置参数之后

    1
    stu_register(age=22,name='alex',course="python",)

      

    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。

    def sayhi(name,age,nationality='CN',*args):   *args以元组的形式存在,如果写单个元素就是元组。

    def sayhi(name,age,nationality='CN',**kwargs)   **kwargs以字典的形式存在,如果写name = 'lwq',就写入字典中。


    全局与局部变量

    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。
    login_status = False    #全局变量         虽然与局部变量名字相同,但是在内存中的地址不一样
    def auth(username,password):
        #get date from db
        _username = 'alex'
        _password = 'alex3714'
        if username == _username and password == _password:
            print('ok')
            #global login_status    #改全局变量,要用global,并且将原来的全局变量写上
            login_status = True   #局部变量,只在函数中生效
            print('--->',login_status)
    def home():
        if login_status ==True:
            print('welcome')
        else:
            auth()
    def pay():
        if login_status == True:
            print('welcome')
        else:
            auth()
    
    
    username = input('username:').strip()
    password = input('password:').strip()
    auth()



    返回值:
    1.一旦你的函数经过调用并开始执行,那你的函数外部的程序就没有办法再控制函数的执行的过程了,此时外部程序只能等待函数的执行结果,因为外部程序要根据外部函数的执行结果来决定下一步如何走,
    执行结果就是以return的形式返回给外部程序。
    2.return代表着一个函数的结束。
    3.return可以返回python中的任何数据类型,一次能返回多个值,以元组的形式返回。
    4.对于用户角度,函数可以返回任意数量的值,但对于py本身来讲,函数只能返回一个。
    def auth():
        username = input('username:').strip()
        password = input('password:').strip()
        #get date from db
        _username = 'alex'
        _password = 'alex3714'
        if username == _username and password == _password:
            print('ok')
    
            return True
        else:
            return False
    def home():
        if login_status ==True:
            print('welcome')
        else:
            auth()
    def pay():
        if login_status == True:
            print('welcome')
        else:
            auth()
    
    login_status = auth()
    home()
    pay()
    嵌套函数
    name = 'alex'
    
    
    def changeName():
        name = 'jack'
        print(name)
    
        def changeName2():
            name = 'rain'
            print('name2', name)
    
        changeName2()
    
    
    changeName()
    
    
    递归函数
    特性:
    1.必须有一个明确的结束条件
    2.每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stack这种数据结构实现的)
    每当进入一个函数,栈就会加一层栈帧,每当函数减少一层,栈帧就减少一层。

    递归函数的典型事例:二分查找
    #data = [3,5,10,1,12,14,17,11,19,20,19]
    #date = [1,3,5,10,11,12,14,17,19,19,20]
    date = range(0,10000,3)    #range 出来就是列表
    def binary_search(datasets,find_num):
        if len(datasets) > 0:
            middle_pos = int(len(datasets)/2)
            if date[middle_pos] == find_num:
                print('Find num:',datasets[middle_pos])
            elif date[middle_pos] > find_num:
                print('go to left side',datasets[0:middle_pos],datasets[middle_pos])
                binary_search(datasets[0:middle_pos],find_num)
            else:
                print('go to righ side',datasets[middle_pos+1:],datasets[middle_pos])
                binary_search(datasets[middle_pos+1:],find_num)
        else:
            print('cannot not find num')
    binary_search(date,15)

    匿名函数:

    匿名函数就是不需要显式的指定函数

    正常定义函数:

    def calc(n):
        return n*n
    print(cacl)


    def calc(n,j):
    return n*j
    print(cacl)

    匿名函数:

    calc2 = lambda x:x*x
    print(cacl2)

    calc2 = lambda x,y:x*x
    calc(8)
    与map函数搭配使用
    data = map(lambda n:n*2 if n>5 else n,range(10))
    data = map(lambda n:n*2 if n>5 else calc(n),range(10))

    def cal(n):
    return -n
    data = map(lambda n:n**n if n>5 else cal(n),range(10))
    for i in data:
    print(i)

    三元运算
    a =4
    b= 5
    c = if a >10 else b
    上面的匿名函数与map搭配使用中就用到了三元运算。


    函数式编程介绍  

     

    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。

    一、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。

    主要思想是把运算过程尽量写成一系列嵌套的函数调用。举例来说,现在有这样一个数学表达式:

      (1 + 2) * 3 - 4

    传统的过程式编程,可能这样写:

      var a = 1 + 2;

      var b = a * 3;

      var c = b - 4;

    函数式编程要求使用函数,我们可以把运算过程定义为不同的函数,然后写成下面这样:

      var result = subtract(multiply(add(1,2), 3), 4);

    这段代码再演进以下,可以变成这样

    add(1,2).multiply(3).subtract(4)

    这基本就是自然语言的表达了。再看下面的代码,大家应该一眼就能明白它的意思吧:

    merge([1,2],[3,4]).sort().search("2")

    因此,函数式编程的代码更容易理解。

    高阶函数

    变量可以指向函数,函数的参数能接收变量,那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数,这种函数就称之为高阶函数。

    abs求绝对值
    def add(x,y,f):
        return f(x) + f(y)
    def calc(n):
        return n+1
    res = add(3,-6,cacl)
    print(res)
    编程范式:
    1.面向过程
    2.面向对象
    3.函数式编程


    内置函数
    python自带
    a = [1,2,3]
    all(a)
    #判断是否为真
    any() #列表任意一个为真就返回真
    ascii() #显示成ascii表的东西
    bin() #将数字转成二进制
    print(bin(10))
    bool #判断是否为true
    bytes #0-255之间的数字,ascii表
    bytearray #改bytes值
    callable() #判断对象是否可以被调用
    chr() #把数字转换成二进制
    print(chr(97)) #打印ascii表的对应关系
    print(ord('b')) #将字符对应成ascii表中的数字


    f = open('递归.py',encoding='utf-8')
    code = compile(f.readline(),'','exec')
    print(code)
    exec(code) #执行这段代码,这段代码是字符串
    eval() #数字运算
    complex #复数
    complex(4,5)
    print(dir(f)) #dir返回文件的方法
    divmod() #地板除,放回商和余数
    divmod(10,2)
    filter #过滤
    for i in filter(lambda x:x>5,range(10)):
    print(i)
    format() #字符串格式化
    frozenset({1,4,5,5,6}) #把集合变成只读
    print(a)
    #就没有add方法

    globals()
    print(globals()) #把当前程序所在内存中所有的数据都以字典的形式打印出来
    locals() #只打印局部

    hex() #十六进制
    print(hex(8))

    max() #返回列表汇总最大值
    print(max())
    min() #返回最小值
    oct() #八进制0o8
    print(pow(4,9)) #4**9

    #分隔符
    msg = "又回到最初的起点"
    f = open("tofile","w")
    print(msg,"记忆中你青涩的脸",sep="|",end="",file=f)


    data = [1,2,3,5,8]
    data = reversed(data) #反转(字符串、列表)
    for i in data:
    print(i)

    round() #五舍六入
    print(round(10.25,1))

    data = [10,2,4]
    print(set(data)) #将列表变成集合
    #切片  
    a = range(20)
    pattern = slice(3,8,1)
    for i in a[pattern]:
    print(i)

    a= 'alex'
    a= sorted(a) #按ascii码排序
    print(a) 以列表的形式打印,字符窜、集合、列表(并且其中只能由一种数据类型)

    data = [10,2,3,45,56,3]
    print(sum(data)) #相加 列表、集合、元组都可相加。
    print(vars()) #打印当前程序在内存中的所有数据

    zip # 类似拉链效应,如果对应不上,就按少的来
    a = [1,3,5,7]
    b = [2,4,6,8]
    for i in zip(a,b):
    print(i)



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