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  • python入门第三天

    一 为何要用函数之不用函数的问题

    #1、代码的组织结构不清晰,可读性差
    #2、遇到重复的功能只能重复编写实现代码,代码冗余
    #3、功能需要扩展时,需要找出所有实现该功能的地方修改之,无法统一管理且维护难度极大 

    二 函数是什么

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    针对二中的问题,想象生活中的例子,修理工需要实现准备好工具箱里面放好锤子,扳手,钳子等工具,然后遇到锤钉子的场景,拿来锤子用就可以,而无需临时再制造一把锤子。
    
    修理工===>程序员
    具备某一功能的工具===>函数
    
    要想使用工具,需要事先准备好,然后拿来就用且可以重复使用
    要想用函数,需要先定义,再使用
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    三 函数分类

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    #1、内置函数
    为了方便我们的开发,针对一些简单的功能,python解释器已经为我们定义好了的函数即内置函数。对于内置函数,我们可以拿来就用而无需事先定义,如len(),sum(),max()
    ps:我们将会在最后详细介绍常用的内置函数。
    
    #2、自定义函数
    很明显内置函数所能提供的功能是有限的,这就需要我们自己根据需求,事先定制好我们自己的函数来实现某种功能,以后,在遇到应用场景时,调用自定义的函数即可。例如
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    四 定义函数

     1 如何自定义函数?

    复制代码
    #语法
    def 函数名(参数1,参数2,参数3,...):
        '''注释'''
        函数体
        return 返回的值
    
    #函数名要能反映其意义
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    复制代码
    def auth(user:str,password:str)->int:
        '''
        auth function
        :param user: 用户名
        :param password: 密码
        :return: 认证结果
        '''
        if user == 'egon' and password == '123':
            return 1
    # print(auth.__annotations__) #{'user': <class 'str'>, 'password': <class 'str'>, 'return': <class 'int'>}
    
    user=input('用户名>>: ').strip()
    pwd=input('密码>>: ').strip()
    res=auth(user,pwd)
    print(res)
    复制代码

    2 函数使用的原则:先定义,再调用

    复制代码
    函数即“变量”,“变量”必须先定义后引用。未定义而直接引用函数,就相当于在引用一个不存在的变量名
    #测试一
    def foo():
        print('from foo')
        bar()
    foo() #报错
    
    #测试二
    def bar():
        print('from bar')
    def foo():
        print('from foo')
        bar()
    foo() #正常
    
    #测试三
    def foo():
        print('from foo')
        bar()
        
    def bar():
        print('from bar')
    foo() #会报错吗?
    
    
    #结论:函数的使用,必须遵循原则:先定义,后调用
    #我们在使用函数时,一定要明确地区分定义阶段和调用阶段
    
    #定义阶段
    def foo():
        print('from foo')
        bar()
    def bar():
        print('from bar')
    #调用阶段
    foo()
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    五 函数在定义阶段都干了哪些事?

    #只检测语法,不执行代码
    也就说,语法错误在函数定义阶段就会检测出来,而代码的逻辑错误只有在执行时才会知道

    六 定义函数的三种形式

    #1、无参:应用场景仅仅只是执行一些操作,比如与用户交互,打印
    #2、有参:需要根据外部传进来的参数,才能执行相应的逻辑,比如统计长度,求最大值最小值
    #3、空函数:设计代码结构
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    #定义阶段
    def tell_tag(tag,n): #有参数
        print(tag*n)
    
    def tell_msg(): #无参数
        print('hello world')
    
    #调用阶段
    tell_tag('*',12)
    tell_msg()
    tell_tag('*',12)
    
    '''
    ************
    hello world
    ************
    '''
    
    #结论:
    #1、定义时无参,意味着调用时也无需传入参数
    #2、定义时有参,意味着调用时则必须传入参数
    复制代码
    复制代码
    def auth(user,password):                             
        '''                                                           
        auth function                                                 
        :param user: 用户名                                              
        :param password: 密码                                           
        :return: 认证结果                                                 
        '''                                                           
        pass                                                          
                                                                      
    def get(filename):                                                
        '''                                                           
        :param filename:                                              
        :return:                                                      
        '''                                                           
        pass                                                          
                                                                      
    def put(filename):                                                
        '''                                                           
        :param filename:                                              
        :return:                                                      
        '''                                                           
    def ls(dirname):                                                  
        '''                                                           
        :param dirname:                                               
        :return:                                                      
        '''                                                           
        pass                                                          
    
    #程序的体系结构立见           
    复制代码

    七 调用函数

    1 调用函数

    函数的调用:函数名加括号
    1 先找到名字
    2 根据名字调用代码

    2 函数返回值

    无return->None
    return 1个值->返回1个值
    return 逗号分隔多个值->元组
    什么时候该有返回值?
        调用函数,经过一系列的操作,最后要拿到一个明确的结果,则必须要有返回值
        通常有参函数需要有返回值,输入参数,经过计算,得到一个最终的结果
    什么时候不需要有返回值?
        调用函数,仅仅只是执行一系列的操作,最后不需要得到什么结果,则无需有返回值
        通常无参函数不需要有返回值

    3 函数调用的三种形式

    1 语句形式:foo()
    2 表达式形式:3*len('hello')
    3 当中另外一个函数的参数:range(len('hello'))

    八 函数的参数

    1 形参与实参

    #形参即变量名,实参即变量值,函数调用时,将值绑定到变量名上,函数调用结束,解除绑定

    2 具体应用

    复制代码
    #1、位置参数:按照从左到右的顺序定义的参数
            位置形参:必选参数
            位置实参:按照位置给形参传值
    
    #2、关键字参数:按照key=value的形式定义的实参
            无需按照位置为形参传值
            注意的问题:
                    1. 关键字实参必须在位置实参右面
                    2. 对同一个形参不能重复传值
    
    #3、默认参数:形参在定义时就已经为其赋值
            可以传值也可以不传值,经常需要变得参数定义成位置形参,变化较小的参数定义成默认参数(形参)
            注意的问题:
                    1. 只在定义时赋值一次
                    2. 默认参数的定义应该在位置形参右面
                    3. 默认参数通常应该定义成不可变类型
    
    
    #4、可变长参数:
            可变长指的是实参值的个数不固定
            而实参有按位置和按关键字两种形式定义,针对这两种形式的可变长,形参对应有两种解决方案来完整地存放它们,分别是*args,**kwargs
    
            ===========*args===========
            def foo(x,y,*args):
                print(x,y)
                print(args)
            foo(1,2,3,4,5)
    
            def foo(x,y,*args):
                print(x,y)
                print(args)
            foo(1,2,*[3,4,5])
    
    
            def foo(x,y,z):
                print(x,y,z)
            foo(*[1,2,3])
    
            ===========**kwargs===========
            def foo(x,y,**kwargs):
                print(x,y)
                print(kwargs)
            foo(1,y=2,a=1,b=2,c=3)
    
            def foo(x,y,**kwargs):
                print(x,y)
                print(kwargs)
            foo(1,y=2,**{'a':1,'b':2,'c':3})
    
    
            def foo(x,y,z):
                print(x,y,z)
            foo(**{'z':1,'x':2,'y':3})
    
            ===========*args+**kwargs===========
    
            def foo(x,y):
                print(x,y)
    
            def wrapper(*args,**kwargs):
                print('====>')
                foo(*args,**kwargs)
    
    #5、命名关键字参数:*后定义的参数,必须被传值(有默认值的除外),且必须按照关键字实参的形式传递
    可以保证,传入的参数中一定包含某些关键字
            def foo(x,y,*args,a=1,b,**kwargs):
                print(x,y)
                print(args)
                print(a)
                print(b)
                print(kwargs)
    
            foo(1,2,3,4,5,b=3,c=4,d=5)
            结果:
                1
                2
                (3, 4, 5)
                1
                3
                {'c': 4, 'd': 5}
    复制代码

    九 函数对象

    1 函数是第一类对象,即函数可以当作数据传递

    #1 可以被引用
    #2 可以当作参数传递
    #3 返回值可以是函数
    #3 可以当作容器类型的元素

    2 利用该特性,优雅的取代多分支的if

    复制代码
    def foo():
        print('foo')
    
    def bar():
        print('bar')
    
    dic={
        'foo':foo,
        'bar':bar,
    }
    while True:
        choice=input('>>: ').strip()
        if choice in dic:
            dic[choice]()
    复制代码

    十 函数嵌套

    1 函数的嵌套调用

    复制代码
    def max(x,y):
        return x if x > y else y
    
    def max4(a,b,c,d):
        res1=max(a,b)
        res2=max(res1,c)
        res3=max(res2,d)
        return res3
    print(max4(1,2,3,4))
    复制代码

    2 函数的嵌套定义

    复制代码
    def f1():
        def f2():
            def f3():
                print('from f3')
            f3()
        f2()
    
    f1()
    f3() #报错,为何?请看下一小节
    复制代码

    3 名称空间与作用域

    十 什么是名称空间?

    #名称空间:存放名字的地方,三种名称空间,(之前遗留的问题x=1,1存放于内存中,那名字x存放在哪里呢?名称空间正是存放名字x与1绑定关系的地方)

    十一 名称空间的加载顺序

    python test.py
    #1、python解释器先启动,因而首先加载的是:内置名称空间
    #2、执行test.py文件,然后以文件为基础,加载全局名称空间
    #3、在执行文件的过程中如果调用函数,则临时产生局部名称空间

    十二 名字的查找顺序

    复制代码
    局部名称空间--->全局名称空间--->内置名称空间
    
    #需要注意的是:在全局无法查看局部的,在局部可以查看全局的,如下示例
    
    # max=1
    def f1():
        # max=2
        def f2():
            # max=3
            print(max)
        f2()
    f1()
    print(max) 
    复制代码

    十三 作用域

    复制代码
    #1、作用域即范围
            - 全局范围(内置名称空间与全局名称空间属于该范围):全局存活,全局有效
          - 局部范围(局部名称空间属于该范围):临时存活,局部有效
    #2、作用域关系是在函数定义阶段就已经固定的,与函数的调用位置无关,如下
    x=1
    def f1():
        def f2():
            print(x)
        return f2
    x=100
    def f3(func):
        x=2
        func()
    x=10000
    f3(f1())
    
    #3、查看作用域:globals(),locals()
    
    
    LEGB 代表名字查找顺序: locals -> enclosing function -> globals -> __builtins__
    locals 是函数内的名字空间,包括局部变量和形参
    enclosing 外部嵌套函数的名字空间(闭包中常见)
    globals 全局变量,函数定义所在模块的名字空间
    builtins 内置模块的名字空间
    复制代码

     global与nonlocal关键字

    十四 闭包函数

    1 什么是闭包?

    复制代码
    #内部函数包含对外部作用域而非全局作用域的引用
    
    #提示:之前我们都是通过参数将外部的值传给函数,闭包提供了另外一种思路,包起来喽,包起呦,包起来哇
    
            def counter():
                n=0
                def incr():
                    nonlocal n
                    x=n
                    n+=1
                    return x
                return incr
    
            c=counter()
            print(c())
            print(c())
            print(c())
            print(c.__closure__[0].cell_contents) #查看闭包的元素
    复制代码

    2 闭包的意义与应用

    复制代码
    #闭包的意义:返回的函数对象,不仅仅是一个函数对象,在该函数外还包裹了一层作用域,这使得,该函数无论在何处调用,优先使用自己外层包裹的作用域
    #应用领域:延迟计算(原来我们是传参,现在我们是包起来)
        from urllib.request import urlopen
    
        def index(url):
            def get():
                return urlopen(url).read()
            return get
    
        baidu=index('http://www.baidu.com')
        print(baidu().decode('utf-8'))
    复制代码

    十五 装饰器

    装饰器就是闭包函数的一种应用场景

    1 为何要用装饰器

    #开放封闭原则:对修改封闭,对扩展开放

    2 什么是装饰器

    装饰器他人的器具,本身可以是任意可调用对象,被装饰者也可以是任意可调用对象。
    强调装饰器的原则:1 不修改被装饰对象的源代码 2 不修改被装饰对象的调用方式
    装饰器的目标:在遵循1和2的前提下,为被装饰对象添加上新功能

    3 装饰器的使用

    无参装饰器
    复制代码
    import time
    def timmer(func):
        def wrapper(*args,**kwargs):
            start_time=time.time()
            res=func(*args,**kwargs)
            stop_time=time.time()
            print('run time is %s' %(stop_time-start_time))
            return res
        return wrapper
    
    @timmer
    def foo():
        time.sleep(3)
        print('from foo')
    foo()
    复制代码
    有参装饰器
    复制代码
    def auth(driver='file'):
        def auth2(func):
            def wrapper(*args,**kwargs):
                name=input("user: ")
                pwd=input("pwd: ")
    
                if driver == 'file':
                    if name == 'egon' and pwd == '123':
                        print('login successful')
                        res=func(*args,**kwargs)
                        return res
                elif driver == 'ldap':
                    print('ldap')
            return wrapper
        return auth2
    
    @auth(driver='file')
    def foo(name):
        print(name)
    
    foo('egon')
    复制代码

    4 装饰器语法

    复制代码
    被装饰函数的正上方,单独一行
            @deco1
            @deco2
            @deco3
            def foo():
                pass
    
            foo=deco1(deco2(deco3(foo)))
    复制代码

    5 装饰器补充:wraps

    复制代码
    from functools import wraps
    
    def deco(func):
        @wraps(func) #加在最内层函数正上方
        def wrapper(*args,**kwargs):
            return func(*args,**kwargs)
        return wrapper
    
    @deco
    def index():
        '''哈哈哈哈'''
        print('from index')
    
    print(index.__doc__)
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    迭代器

    十六 迭代的概念

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    #迭代器即迭代的工具,那什么是迭代呢?
    #迭代是一个重复的过程,每次重复即一次迭代,并且每次迭代的结果都是下一次迭代的初始值 while True: #只是单纯地重复,因而不是迭代 print('===>') l=[1,2,3] count=0 while count < len(l): #迭代 print(l[count]) count+=1
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    十七 为何要有迭代器?什么是可迭代对象?什么是迭代器对象?

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    def auth(driver='file'):
        def auth2(func):
            def wrapper(*args,**kwargs):
                name=input("user: ")
                pwd=input("pwd: ")
    
                if driver == 'file':
                    if name == 'egon' and pwd == '123':
                        print('login successful')
                        res=func(*args,**kwargs)
                        return res
                elif driver == 'ldap':
                    print('ldap')
            return wrapper
        return auth2
    
    @auth(driver='file')
    def foo(name):
        print(name)
    
    foo('egon')
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    十八 迭代器对象的使用

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    dic={'a':1,'b':2,'c':3}
    iter_dic=dic.__iter__() #得到迭代器对象,迭代器对象即有__iter__又有__next__,但是:迭代器.__iter__()得到的仍然是迭代器本身
    iter_dic.__iter__() is iter_dic #True
    
    print(iter_dic.__next__()) #等同于next(iter_dic)
    print(iter_dic.__next__()) #等同于next(iter_dic)
    print(iter_dic.__next__()) #等同于next(iter_dic)
    # print(iter_dic.__next__()) #抛出异常StopIteration,或者说结束标志
    
    #有了迭代器,我们就可以不依赖索引迭代取值了
    iter_dic=dic.__iter__()
    while 1:
        try:
            k=next(iter_dic)
            print(dic[k])
        except StopIteration:
            break
            
    #这么写太丑陋了,需要我们自己捕捉异常,控制next,python这么牛逼,能不能帮我解决呢?能,请看for循环
    复制代码

    十九 for循环

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    #基于for循环,我们可以完全不再依赖索引去取值了
    dic={'a':1,'b':2,'c':3}
    for k in dic:
        print(dic[k])
    
    #for循环的工作原理
    #1:执行in后对象的dic.__iter__()方法,得到一个迭代器对象iter_dic
    #2: 执行next(iter_dic),将得到的值赋值给k,然后执行循环体代码
    #3: 重复过程2,直到捕捉到异常StopIteration,结束循环
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    二十 迭代器的优缺点

    #优点:
      - 提供一种统一的、不依赖于索引的迭代方式
      - 惰性计算,节省内存
    #缺点:
      - 无法获取长度(只有在next完毕才知道到底有几个值)
      - 一次性的,只能往后走,不能往前退

    生成器

    二一 什么是生成器

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    #只要函数内部包含有yield关键字,那么函数名()的到的结果就是生成器,并且不会执行函数内部代码
    
    def func():
        print('====>first')
        yield 1
        print('====>second')
        yield 2
        print('====>third')
        yield 3
        print('====>end')
    
    g=func()
    print(g) #<generator object func at 0x0000000002184360> 
    复制代码

    二二 生成器就是迭代器

    g.__iter__
    g.__next__
    #2、所以生成器就是迭代器,因此可以这么取值
    res=next(g)
    print(res)

    二三 协程函数

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    #yield关键字的另外一种使用形式:表达式形式的yield
    def eater(name):
        print('%s 准备开始吃饭啦' %name)
        food_list=[]
        while True:
            food=yield food_list
            print('%s 吃了 %s' % (name,food))
            food_list.append(food)
    
    g=eater('egon')
    g.send(None) #对于表达式形式的yield,在使用时,第一次必须传None,g.send(None)等同于next(g)
    g.send('蒸羊羔')
    g.send('蒸鹿茸')
    g.send('蒸熊掌')
    g.send('烧素鸭')
    g.close()
    g.send('烧素鹅')
    g.send('烧鹿尾')
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    二四 yield总结

    #1、把函数做成迭代器
    #2、对比return,可以返回多次值,可以挂起/保存函数的运行状态

    二五 面向过程编程

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    #1、首先强调:面向过程编程绝对不是用函数编程这么简单,面向过程是一种编程思路、思想,而编程思路是不依赖于具体的语言或语法的。言外之意是即使我们不依赖于函数,也可以基于面向过程的思想编写程序
    
    #2、定义
    面向过程的核心是过程二字,过程指的是解决问题的步骤,即先干什么再干什么
    
    基于面向过程设计程序就好比在设计一条流水线,是一种机械式的思维方式
    
    #3、优点:复杂的问题流程化,进而简单化
    
    #4、缺点:可扩展性差,修改流水线的任意一个阶段,都会牵一发而动全身
    
    #5、应用:扩展性要求不高的场景,典型案例如linux内核,git,httpd
    
    #6、举例
    流水线1:
    用户输入用户名、密码--->用户验证--->欢迎界面
    
    流水线2:
    用户输入sql--->sql解析--->执行功能
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     ps:函数的参数传入,是函数吃进去的食物,而函数return的返回值,是函数拉出来的结果,面向过程的思路就是,把程序的执行当做一串首尾相连的功能,该功能可以是函数的形式,然后一个函数吃,拉出的东西给另外一个函数吃,另外一个函数吃了再继续拉给下一个函数吃。。。

    二六 三元表达式

    name=input('姓名>>: ')
    res='SB' if name == 'alex' else 'NB'
    print(res)

    二七 列表推导式

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    #1、示例
    egg_list=[]
    for i in range(10):
        egg_list.append('鸡蛋%s' %i)
    
    egg_list=['鸡蛋%s' %i for i in range(10)]
    
    #2、语法
    [expression for item1 in iterable1 if condition1
    for item2 in iterable2 if condition2
    ...
    for itemN in iterableN if conditionN
    ]
    类似于
    res=[]
    for item1 in iterable1:
        if condition1:
            for item2 in iterable2:
                if condition2
                    ...
                    for itemN in iterableN:
                        if conditionN:
                            res.append(expression)
    
    #3、优点:方便,改变了编程习惯,可称之为声明式编程
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    二八 生成器表达式

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    #1、把列表推导式的[]换成()就是生成器表达式
    
    #2、示例:生一筐鸡蛋变成给你一只老母鸡,用的时候就下蛋,这也是生成器的特性
    >>> chicken=('鸡蛋%s' %i for i in range(5))
    >>> chicken
    <generator object <genexpr> at 0x10143f200>
    >>> next(chicken)
    '鸡蛋0'
    >>> list(chicken) #因chicken可迭代,因而可以转成列表
    ['鸡蛋1', '鸡蛋2', '鸡蛋3', '鸡蛋4',]
    
    #3、优点:省内存,一次只产生一个值在内存中
    复制代码

    二九 声明式编程练习题

    1、将names=['egon','alex_sb','wupeiqi','yuanhao']中的名字全部变大写

    2、将names=['egon','alex_sb','wupeiqi','yuanhao']中以sb结尾的名字过滤掉,然后保存剩下的名字长度

    3、求文件a.txt中最长的行的长度(长度按字符个数算,需要使用max函数)

    4、求文件a.txt中总共包含的字符个数?思考为何在第一次之后的n次sum求和得到的结果为0?(需要使用sum函数)

    5、思考题

    with open('a.txt') as f:
        g=(len(line) for line in f)
    print(sum(g)) #为何报错?

    6、文件shopping.txt内容如下

    mac,20000,3
    lenovo,3000,10
    tesla,1000000,10
    chicken,200,1

    求总共花了多少钱?

    打印出所有商品的信息,格式为[{'name':'xxx','price':333,'count':3},...]

    求单价大于10000的商品信息,格式同上

    复制代码
    #题目一
    names=['egon','alex_sb','wupeiqi','yuanhao']
    names=[name.upper() for name in names]
    
    #题目二
    names=['egon','alex_sb','wupeiqi','yuanhao']
    names=[len(name) for name in names if not name.endswith('sb')]
    
    #题目三
    with open('a.txt',encoding='utf-8') as f:
        print(max(len(line) for line in f))
    
    #题目四
    with open('a.txt', encoding='utf-8') as f:
        print(sum(len(line) for line in f))
        print(sum(len(line) for line in f)) #求包换换行符在内的文件所有的字符数,为何得到的值为0?
        print(sum(len(line) for line in f)) #求包换换行符在内的文件所有的字符数,为何得到的值为0?
    
    #题目五(略)
    
    #题目六:每次必须重新打开文件或seek到文件开头,因为迭代完一次就结束了
    with open('a.txt',encoding='utf-8') as f:
        info=[line.split() for line in f]
        cost=sum(float(unit_price)*int(count) for _,unit_price,count in info)
        print(cost)
    
    
    with open('a.txt',encoding='utf-8') as f:
        info=[{
            'name': line.split()[0],
            'price': float(line.split()[1]),
            'count': int(line.split()[2]),
        } for line in f]
        print(info)
    
    
    with open('a.txt',encoding='utf-8') as f:
        info=[{
            'name': line.split()[0],
            'price': float(line.split()[1]),
            'count': int(line.split()[2]),
        } for line in f if float(line.split()[1]) > 10000]
        print(info)
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     递归与二分法

    三十 递归调用的定义

    #递归调用是函数嵌套调用的一种特殊形式,函数在调用时,直接或间接调用了自身,就是递归调用

    三一 递归分为两个阶段:递推,回溯

    复制代码
    #图解。。。
    # salary(5)=salary(4)+300
    # salary(4)=salary(3)+300
    # salary(3)=salary(2)+300
    # salary(2)=salary(1)+300
    # salary(1)=100
    #
    # salary(n)=salary(n-1)+300     n>1
    # salary(1) =100                n=1
    
    def salary(n):
        if n == 1:
            return 100
        return salary(n-1)+300
    
    print(salary(5))
    复制代码

    三二 python中的递归效率低且没有尾递归优化

    复制代码
    #python中的递归
    python中的递归效率低,需要在进入下一次递归时保留当前的状态,在其他语言中可以有解决方法:尾递归优化,即在函数的最后一步(而非最后一行)调用自己,尾递归优化:http://egon09.blog.51cto.com/9161406/1842475
    但是python又没有尾递归,且对递归层级做了限制
    
    #总结递归的使用:
    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(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)
    复制代码

    三三 可以修改递归最大深度

    复制代码
    import sys
    sys.getrecursionlimit()
    sys.setrecursionlimit(2000)
    n=1
    def test():
        global n
        print(n)
        n+=1
        test()
    
    test()
    
    虽然可以设置,但是因为不是尾递归,仍然要保存栈,内存大小一定,不可能无限递归
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    三四 二分法

    想从一个按照从小到大排列的数字列表中找到指定的数字,遍历的效率太低,用二分法(算法的一种,算法是解决问题的方法)可以极大低缩小问题规模

    实现类似于in的效果

    三元表达式、列表推导式、生成器表达式、递归、匿名函数、内置函数

    一 三元表达式、列表推导式、生成器表达式

    一 三元表达式

    name=input('姓名>>: ')
    res='SB' if name == 'alex' else 'NB'
    print(res)

    二 列表推导式

    复制代码
    #1、示例
    egg_list=[]
    for i in range(10):
        egg_list.append('鸡蛋%s' %i)
    
    egg_list=['鸡蛋%s' %i for i in range(10)]
    
    #2、语法
    [expression for item1 in iterable1 if condition1
    for item2 in iterable2 if condition2
    ...
    for itemN in iterableN if conditionN
    ]
    类似于
    res=[]
    for item1 in iterable1:
        if condition1:
            for item2 in iterable2:
                if condition2
                    ...
                    for itemN in iterableN:
                        if conditionN:
                            res.append(expression)
    
    #3、优点:方便,改变了编程习惯,可称之为声明式编程
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    三 生成器表达式

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    #1、把列表推导式的[]换成()就是生成器表达式
    
    #2、示例:生一筐鸡蛋变成给你一只老母鸡,用的时候就下蛋,这也是生成器的特性
    >>> chicken=('鸡蛋%s' %i for i in range(5))
    >>> chicken
    <generator object <genexpr> at 0x10143f200>
    >>> next(chicken)
    '鸡蛋0'
    >>> list(chicken) #因chicken可迭代,因而可以转成列表
    ['鸡蛋1', '鸡蛋2', '鸡蛋3', '鸡蛋4',]
    
    #3、优点:省内存,一次只产生一个值在内存中
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    四 声明式编程练习题

    1、将names=['egon','alex_sb','wupeiqi','yuanhao']中的名字全部变大写

    2、将names=['egon','alex_sb','wupeiqi','yuanhao']中以sb结尾的名字过滤掉,然后保存剩下的名字长度

    3、求文件a.txt中最长的行的长度(长度按字符个数算,需要使用max函数)

    4、求文件a.txt中总共包含的字符个数?思考为何在第一次之后的n次sum求和得到的结果为0?(需要使用sum函数)

    5、思考题

    with open('a.txt') as f:
        g=(len(line) for line in f)
    print(sum(g)) #为何报错?

    6、文件shopping.txt内容如下

    mac,20000,3
    lenovo,3000,10
    tesla,1000000,10
    chicken,200,1

    求总共花了多少钱?

    打印出所有商品的信息,格式为[{'name':'xxx','price':333,'count':3},...]

    求单价大于10000的商品信息,格式同上

    复制代码
    #题目一
    names=['egon','alex_sb','wupeiqi','yuanhao']
    names=[name.upper() for name in names]
    
    #题目二
    names=['egon','alex_sb','wupeiqi','yuanhao']
    names=[len(name) for name in names if not name.endswith('sb')]
    
    #题目三
    with open('a.txt',encoding='utf-8') as f:
        print(max(len(line) for line in f))
    
    #题目四
    with open('a.txt', encoding='utf-8') as f:
        print(sum(len(line) for line in f))
        print(sum(len(line) for line in f)) #求包换换行符在内的文件所有的字符数,为何得到的值为0?
        print(sum(len(line) for line in f)) #求包换换行符在内的文件所有的字符数,为何得到的值为0?
    
    #题目五(略)
    
    #题目六:每次必须重新打开文件或seek到文件开头,因为迭代完一次就结束了
    with open('a.txt',encoding='utf-8') as f:
        info=[line.split() for line in f]
        cost=sum(float(unit_price)*int(count) for _,unit_price,count in info)
        print(cost)
    
    
    with open('a.txt',encoding='utf-8') as f:
        info=[{
            'name': line.split()[0],
            'price': float(line.split()[1]),
            'count': int(line.split()[2]),
        } for line in f]
        print(info)
    
    
    with open('a.txt',encoding='utf-8') as f:
        info=[{
            'name': line.split()[0],
            'price': float(line.split()[1]),
            'count': int(line.split()[2]),
        } for line in f if float(line.split()[1]) > 10000]
        print(info)
    复制代码

    二 递归与二分法

    一 递归调用的定义

    #递归调用是函数嵌套调用的一种特殊形式,函数在调用时,直接或间接调用了自身,就是递归调用

    二 递归分为两个阶段:递推,回溯

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    #图解。。。
    # salary(5)=salary(4)+300
    # salary(4)=salary(3)+300
    # salary(3)=salary(2)+300
    # salary(2)=salary(1)+300
    # salary(1)=100
    #
    # salary(n)=salary(n-1)+300     n>1
    # salary(1) =100                n=1
    
    def salary(n):
        if n == 1:
            return 100
        return salary(n-1)+300
    
    print(salary(5))
    复制代码

    三 python中的递归效率低且没有尾递归优化

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    #python中的递归
    python中的递归效率低,需要在进入下一次递归时保留当前的状态,在其他语言中可以有解决方法:尾递归优化,即在函数的最后一步(而非最后一行)调用自己,尾递归优化:http://egon09.blog.51cto.com/9161406/1842475
    但是python又没有尾递归,且对递归层级做了限制
    
    #总结递归的使用:
    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(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)
    复制代码

    四 可以修改递归最大深度

    复制代码
    import sys
    sys.getrecursionlimit()
    sys.setrecursionlimit(2000)
    n=1
    def test():
        global n
        print(n)
        n+=1
        test()
    
    test()
    
    虽然可以设置,但是因为不是尾递归,仍然要保存栈,内存大小一定,不可能无限递归
    复制代码

    五 二分法

    想从一个按照从小到大排列的数字列表中找到指定的数字,遍历的效率太低,用二分法(算法的一种,算法是解决问题的方法)可以极大低缩小问题规模

    复制代码
    l=[1,2,10,30,33,99,101,200,301,402] #从小到大排列的数字列表
    
    def search(num,l):
        print(l)
        if len(l) > 0:
            mid=len(l)//2
            if num > l[mid]:
                #in the right
                l=l[mid+1:]
            elif num < l[mid]:
                #in the left
                l=l[:mid]
            else:
                print('find it')
                return
            search(num,l)
        else:
            #如果值不存在,则列表切为空
            print('not exists')
            return
    search(100,l)
    复制代码
    实现类似于l.index(30)的效果
    复制代码
    l=[1,2,10,30,33,99,101,200,301,402]
    
    def search(num,l,start=0,stop=len(l)-1):
        if start <= stop:
            mid=start+(stop-start)//2
            print('start:[%s] stop:[%s] mid:[%s] mid_val:[%s]' %(start,stop,mid,l[mid]))
            if num > l[mid]:
                start=mid+1
            elif num < l[mid]:
                stop=mid-1
            else:
                print('find it',mid)
                return
            search(num,l,start,stop)
        else: #如果stop > start则意味着列表实际上已经全部切完,即切为空
            print('not exists')
            return
    
    search(301,l)
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    三五 匿名函数

    1 什么是匿名函数?

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    匿名就是没有名字
    def func(x,y,z=1):
        return x+y+z
    
    匿名
    lambda x,y,z=1:x+y+z #与函数有相同的作用域,但是匿名意味着引用计数为0,使用一次就释放,除非让其有名字
    func=lambda x,y,z=1:x+y+z 
    func(1,2,3)
    #让其有名字就没有意义
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    2 有名字的函数与匿名函数的对比

    #有名函数与匿名函数的对比
    有名函数:循环使用,保存了名字,通过名字就可以重复引用函数功能
    
    匿名函数:一次性使用,随时随时定义
    
    应用:max,min,sorted,map,reduce,filter

    3 内置函数

    #注意:内置函数id()可以返回一个对象的身份,返回值为整数。这个整数通常对应与该对象在内存中的位置,但这与python的具体实现有关,不应该作为对身份的定义,即不够精准,最精准的还是以内存地址为准。is运算符用于比较两个对象的身份,等号比较两个对象的值,内置函数type()则返回一个对象的类型
    
    #更多内置函数:https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=built#ascii 

    format(了解即可)
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    #字符串可以提供的参数 's' None
    >>> format('some string','s')
    'some string'
    >>> format('some string')
    'some string'
    
    #整形数值可以提供的参数有 'b' 'c' 'd' 'o' 'x' 'X' 'n' None
    >>> format(3,'b') #转换成二进制
    '11'
    >>> format(97,'c') #转换unicode成字符
    'a'
    >>> format(11,'d') #转换成10进制
    '11'
    >>> format(11,'o') #转换成8进制
    '13'
    >>> format(11,'x') #转换成16进制 小写字母表示
    'b'
    >>> format(11,'X') #转换成16进制 大写字母表示
    'B'
    >>> format(11,'n') #和d一样
    '11'
    >>> format(11) #默认和d一样
    '11'
    
    #浮点数可以提供的参数有 'e' 'E' 'f' 'F' 'g' 'G' 'n' '%' None
    >>> format(314159267,'e') #科学计数法,默认保留6位小数
    '3.141593e+08'
    >>> format(314159267,'0.2e') #科学计数法,指定保留2位小数
    '3.14e+08'
    >>> format(314159267,'0.2E') #科学计数法,指定保留2位小数,采用大写E表示
    '3.14E+08'
    >>> format(314159267,'f') #小数点计数法,默认保留6位小数
    '314159267.000000'
    >>> format(3.14159267000,'f') #小数点计数法,默认保留6位小数
    '3.141593'
    >>> format(3.14159267000,'0.8f') #小数点计数法,指定保留8位小数
    '3.14159267'
    >>> format(3.14159267000,'0.10f') #小数点计数法,指定保留10位小数
    '3.1415926700'
    >>> format(3.14e+1000000,'F')  #小数点计数法,无穷大转换成大小字母
    'INF'
    
    #g的格式化比较特殊,假设p为格式中指定的保留小数位数,先尝试采用科学计数法格式化,得到幂指数exp,如果-4<=exp<p,则采用小数计数法,并保留p-1-exp位小数,否则按小数计数法计数,并按p-1保留小数位数
    >>> format(0.00003141566,'.1g') #p=1,exp=-5 ==》 -4<=exp<p不成立,按科学计数法计数,保留0位小数点
    '3e-05'
    >>> format(0.00003141566,'.2g') #p=1,exp=-5 ==》 -4<=exp<p不成立,按科学计数法计数,保留1位小数点
    '3.1e-05'
    >>> format(0.00003141566,'.3g') #p=1,exp=-5 ==》 -4<=exp<p不成立,按科学计数法计数,保留2位小数点
    '3.14e-05'
    >>> format(0.00003141566,'.3G') #p=1,exp=-5 ==》 -4<=exp<p不成立,按科学计数法计数,保留0位小数点,E使用大写
    '3.14E-05'
    >>> format(3.1415926777,'.1g') #p=1,exp=0 ==》 -4<=exp<p成立,按小数计数法计数,保留0位小数点
    '3'
    >>> format(3.1415926777,'.2g') #p=1,exp=0 ==》 -4<=exp<p成立,按小数计数法计数,保留1位小数点
    '3.1'
    >>> format(3.1415926777,'.3g') #p=1,exp=0 ==》 -4<=exp<p成立,按小数计数法计数,保留2位小数点
    '3.14'
    >>> format(0.00003141566,'.1n') #和g相同
    '3e-05'
    >>> format(0.00003141566,'.3n') #和g相同
    '3.14e-05'
    >>> format(0.00003141566) #和g相同
    '3.141566e-05'
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    !!!lambda与内置函数结合使用!
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    字典的运算:最小值,最大值,排序
    salaries={
        'egon':3000,
        'alex':100000000,
        'wupeiqi':10000,
        'yuanhao':2000
    }
    
    迭代字典,取得是key,因而比较的是key的最大和最小值
    >>> max(salaries)
    'yuanhao'
    >>> min(salaries)
    'alex'
    
    可以取values,来比较
    >>> max(salaries.values())
    >>> min(salaries.values())
    但通常我们都是想取出,工资最高的那个人名,即比较的是salaries的值,得到的是键
    >>> max(salaries,key=lambda k:salary[k])
    'alex'
    >>> min(salaries,key=lambda k:salary[k])
    'yuanhao'
    
    
    
    也可以通过zip的方式实现
    salaries_and_names=zip(salaries.values(),salaries.keys())
    
    先比较值,值相同则比较键
    >>> max(salaries_and_names)
    (100000000, 'alex')
    
    
    salaries_and_names是迭代器,因而只能访问一次
    >>> min(salaries_and_names)
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    ValueError: min() arg is an empty sequence
    
    
    
    sorted(iterable,key=None,reverse=False)
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    eval与exec
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    #1、语法
    # eval(str,[,globasl[,locals]])
    # exec(str,[,globasl[,locals]])
    
    #2、区别
    #示例一:
    s='1+2+3'
    print(eval(s)) #eval用来执行表达式,并返回表达式执行的结果
    print(exec(s)) #exec用来执行语句,不会返回任何值
    '''
    6
    None
    '''
    
    #示例二:
    print(eval('1+2+x',{'x':3},{'x':30})) #返回33
    print(exec('1+2+x',{'x':3},{'x':30})) #返回None
    
    # print(eval('for i in range(10):print(i)')) #语法错误,eval不能执行表达式
    print(exec('for i in range(10):print(i)'))
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    compile(str,filename,kind)
    filename:用于追踪str来自于哪个文件,如果不想追踪就可以不定义
    kind可以是:single代表一条语句,exec代表一组语句,eval代表一个表达式
    s='for i in range(10):print(i)'
    code=compile(s,'','exec')
    exec(code)
    
    
    s='1+2+3'
    code=compile(s,'','eval')
    eval(code)
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