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  • Day3

    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

    温故知新

    1. 集合

    主要作用: 

    1. 去重
    2. 关系测试， 交集＼差集＼并集＼反向(对称)差集

    2. 元组　　

    只读列表，只有count, index 2 个方法

    作用：如果一些数据不想被人修改， 可以存成元组，比如身份证列表

    3. 字典

    key-value对

    1. 特性：
    2. 无顺序
    3. 去重
    4. 查询速度快，比列表快多了
    5. 比list占用内存多

    为什么会查询速度会快呢？因为他是hash类型的，那什么是hash呢？

    哈希算法将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值，这个小的二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母，随后的哈希都将产生不同的值。要找到散列为同一个值的两个不同的输入，在计算上是不可能的，所以数据的哈希值可以检验数据的完整性。一般用于快速查找和加密算法

    dict会把所有的key变成hash 表，然后将这个表进行排序，这样，你通过data[key]去查data字典中一个key的时候，python会先把这个key hash成一个数字，然后拿这个数字到hash表中看没有这个数字， 如果有，拿到这个key在hash表中的索引，拿到这个索引去与此key对应的value的内存地址那取值就可以了。

    4. 字符编码

    先说python2

    1. py2里默认编码是ascii
    2. 文件开头那个编码声明是告诉解释这个代码的程序 以什么编码格式 把这段代码读入到内存，因为到了内存里，这段代码其实是以bytes二进制格式存的，不过即使是2进制流，也可以按不同的编码格式转成2进制流，你懂么？
    3. 如果在文件头声明了#_*_coding:utf-8*_，就可以写中文了， 不声明的话，python在处理这段代码时按ascii，显然会出错， 加了这个声明后，里面的代码就全是utf-8格式了
    4. 在有#_*_coding:utf-8*_的情况下，你在声明变量如果写成name=u"大保健"，那这个字符就是unicode格式，不加这个u,那你声明的字符串就是utf-8格式
    5. utf-8 to gbk怎么转，utf8先decode成unicode,再encode成gbk

    再说python3

    1. py3里默认文件编码就是utf-8,所以可以直接写中文，也不需要文件头声明编码了，干的漂亮
    2. 你声明的变量默认是unicode编码，不是utf-8, 因为默认即是unicode了（不像在py2里，你想直接声明成unicode还得在变量前加个u）, 此时你想转成gbk的话，直接your_str.encode("gbk")即可以
    3. 但py3里，你在your_str.encode("gbk")时，感觉好像还加了一个动作，就是就是encode的数据变成了bytes里，我擦，这是怎么个情况，因为在py3里，str and bytes做了明确的区分，你可以理解为bytes就是2进制流，你会说，我看到的不是010101这样的2进制呀， 那是因为python为了让你能对数据进行操作而在内存级别又帮你做了一层封装，否则让你直接看到一堆2进制，你能看出哪个字符对应哪段2进制么？什么？自己换算，得了吧，你连超过2位数的数字加减运算都费劲，还还是省省心吧。　　
    4. 那你说，在py2里好像也有bytes呀，是的，不过py2里的bytes只是对str做了个别名(python2里的str就是bytes, py3里的str是unicode)，没有像py3一样给你显示的多出来一层封装，但其实其内部还是封装了的。 这么讲吧， 无论是2还是三， 从硬盘到内存，数据格式都是 010101二进制到-->b'xe4xbdxa0xe5xa5xbd' bytes类型－－>按照指定编码转成你能看懂的文字

    编码应用比较多的场景应该是爬虫了，互联网上很多网站用的编码格式很杂，虽然整体趋向都变成utf-8，但现在还是很杂，所以爬网页时就需要你进行各种编码的转换，不过生活正在变美好，期待一个不需要转码的世界。

    最后，编码is a piece of fucking shit, noboby likes it.

    一、函数基本语法及特性

     背景：

    from Alex看看你自己写的可以有多low

    while True：

        if cpu利用率 > 90%:
            #发送邮件提醒
            连接邮箱服务器
            发送邮件
            关闭连接
         
        if 硬盘使用空间 > 90%:
            #发送邮件提醒
            连接邮箱服务器
            发送邮件
            关闭连接
         
        if 内存占用 > 80%:
            #发送邮件提醒
            连接邮箱服务器
            发送邮件
            关闭连接
    1. 代码重复过多，一个劲的copy and paste不符合高端程序员的气质
    2. 如果日后需要修改发邮件的这段代码，比如加入群发功能，那你就需要在所有用到这段代码的地方都修改一遍

    Alex话太多了.....

    只需要把重复的代码提取出来，放在一个公共的地方，起个名字，以后谁想用这段代码，就通过这个名字调用就行了，如下:

    def 发送邮件(内容)

        #发送邮件提醒
        连接邮箱服务器
        发送邮件
        关闭连接
         
    while True：
         
        if cpu利用率 > 90%:
            发送邮件('CPU报警')
         
        if 硬盘使用空间 > 90%:
            发送邮件('硬盘报警')
         
        if 内存占用 > 80%:
            发送邮件('内存报警')

    1.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

    语法定义：

    def sayhi():#函数名

        print("Hello, I'm nobody!")
     
    sayhi() #调用函数

    二、参数与全局变量

    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

    改写成函数：

    def calc(x,y):　　---x y 形参

    　　res = x**y

    　　retuen res

    c = calc(a,b)　　---a b 实参

    print(c)

    1.默认参数

    def stu_register(name,age,country,course):

        print("----注册学生信息------")
        print("姓名:",name)
        print("age:",age)
        print("国籍:",country)
        print("课程:",course)
     
    stu_register("王山炮",22,"CN","python_devops")
    stu_register("张叫春",21,"CN","linux")
    stu_register("刘老根",25,"CN","linux")
    发现 country 这个参数 基本都 是"CN", 就像我们在网站上注册用户，像国籍这种信息，你不填写，默认就会是 中国， 这就是通过默认参数实现的，把country变成默认参数非常简单
     
    若改写成这样def stu_register(name,age,course,country="CN"):
    这个参数在调用时不指定，那默认就是CN，指定了的话，就用你指定的值。
    注意看哦 位置参数变成最后面了

    2.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。

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

    3.非固定参数

    *args

    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 stu_register(name,age,*args): # *args 会把多传入的参数变成一个元组形式

        print(name,age,args)
    stu_register("Alex",22)
    #输出
    #Alex 22 () #后面这个()就是args,只是因为没传值,所以为空
     

    若传两个参数

    stu_register("Jack",32,"CN","Python")
    #输出
    # Jack 32 ('CN', 'Python')

    **kwargs

    def stu_register(name,age,*args,**kwargs): # *kwargs 会把多传入的参数变成一个dict形式

        print(name,age,args,kwargs)
     
    stu_register("Alex",22)
    #输出
    #Alex 22 () {}#后面这个{}就是kwargs,只是因为没传值,所以为空
     
    stu_register("Jack",32,"CN","Python",sex="Male",province="ShanDong")
    #输出
    # Jack 32 ('CN', 'Python') {'province': 'ShanDong', 'sex': 'Male'}
     

    4.局部变量

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    name = "Alex Li"
     
    def change_name(name):
        print("before change:",name)
        name = "金角大王,一个有Tesla的男人"
        print("after change", name)
     
     
    change_name(name)
     
    print("在外面看看name改了么?",name)

    输出

    1
    2
    3
    before change: Alex Li
    after change 金角大王,一个有Tesla的男人
    在外面看看name改了么? Alex Li
    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。

    三、返回值、嵌套函数

    返回值

    要想获取函数的执行结果，就可以用return语句把结果返回

    注意:

    1. 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，so 也可以理解为 return 语句代表着函数的结束
    2. 如果未在函数中指定return,那这个函数的返回值为None 

    嵌套函数

    四、递归

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    13
    def calc(n):
        print(n)
        if int(n/2) ==0:
            return n
        return calc(int(n/2))
     
    calc(10)
     
    输出：
    10
    5
    2
    1

    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（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）

    堆栈扫盲http://www.cnblogs.com/lln7777/archive/2012/03/14/2396164.html 

    五、匿名函数

    匿名函数就是不需要显式的指定函数

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    7
    8
    #这段代码
    def calc(n):
        return n**n
    print(calc(10))
     
    #换成匿名函数
    calc = lambda n:n**n
    print(calc(10))

    你也许会说，用上这个东西没感觉有毛方便呀， 。。。。呵呵，如果是这么用，确实没毛线改进，不过匿名函数主要是和其它函数搭配使用的呢，如下

    1
    2
    3
    res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8])
    for i in res:
        print(i)

    输出

    1
    25
    49
    16
    64

    六、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。

    七、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。

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    6
    def add(x,y,f):
        return f(x) + f(y)
     
     
    res = add(3,-6,abs)
    print(res)

    八、内置函数

    内置参数详解 https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=built#ascii 
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