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PYTHON1.day10

day09回顾:
   函数的参数:
     实参(给)
       传递方式:
         位置传参
            序列传参
         关键字传参
            字典关键字传参
     形参(接)
       缺省参数(default argument)
         def fx(a=0, b=2, c=3):
             ...
       形参的定义方式(四种)
         位置形参
         星号元组形参
         命名关键字形参
         双星号字典形参

def fx(a, b, *args, c, d, **kwargs):
...

全局变量和局部变量
局部变量 local

全局变量 global
创建用赋值语句
销毁用del 语句

两个函数 globals(), locals() 返回全局变量和局部变量的字典

day10 笔记
函数变量
函数名是变量,它在创建函数时绑定一个函数

示例:
def f1():
print("f1函数被调用")

f2 = f1 # 两个变量同时绑定一个函数
f2() # f1函数被调用

示例2:
def f1():
print("f1")

def f2():
print("f2")

f1, f2 = f2, f1

f1() # f2

一个函数可以作为另一个函数的实参传递
   示例见:
     function_as_args.py
     function_as_args2.py

  1 # function_as_args.py
  2 
  3 
  4 def f1():
  5     print("f1被调用")
  6 
  7 def f2():
  8     print("f2被调用!")
  9 
 10 def fx(fn):
 11     print(fn)
 12     fn()  # ???
 13 
 14 fx(f1)
 15 fx(f2)
 16 
 17 
 18 
 19 
 20 
 21 
 22 
 23

  1 # function_as_args2.py
  2 
  3 def goodbye(L):
  4     for x in L:
  5         print("再见:", x)
  6 
  7 def operator(fn, L):
  8     fn(L)
  9 
 10 operator(goodbye, ['Tom', 'Jerry', 'Spike'])

练习:
   看懂下列代码:
     def myinput(fn):
         L = [1, 3, 5, 7, 9]
         return fn(L)

    print(myinput(max)) # 9
     print(myinput(min)) # 1
     print(myinput(sum)) # 25

函数可以作为另一个函数的返回值
示例见:
function_as_return_value.py

  1 # function_as_return_value.py
  2 
  3 def get_function():
  4     s = input("请输入您要做的操作: ")
  5     if s == '求最大':
  6         return max
  7     elif s == '求最小':
  8         return min
  9     elif s == '求和':
 10         return sum
 11 
 12 L = [2, 4, 6, 8, 10]
 13 f = get_function()   # ??? f绑定什么?
 14 print("f绑定:", f)
 15 print(f(L))
 16 
 17 
 18 
 19 
 20 
 21 
 22 
 23 
 24 
 25

funcyion_as_retrun_value

练习:
   写一个计算公式的解释执行器
     已知有如下一些函数:
         def myadd(x, y):
             return x + y
         def mysum(x, y):
             return x - y
         def mymul(x, y):
             return x * y
       ...
     定一个带有一个参数的函数 get_func(s):
         def get_func(s):
             ... # 此处自己实现
     此函数的在传入字符串"加"或"+" 返回myadd函数;
     此函数的在传入字符串"乘"或"*" 返回mysum函数, ...
     在主函数中程序如下:
         def main():
             while True:
                 s = input("请输入计算公式: ") # 10 加 20
                 L = s.split() # L = ['10', '加', '20']
                 a = int(L[0])
                 b = int(L[2])
                 fn = get_func(L[1])
                 print("结果是:", fn(a, b)) # 结果是: 30

  1 # 练习:
  2 #   写一个计算公式的解释执行器
  3 #     已知有如下一些函数:
  4 #         def myadd(x, y):
  5 #             return x + y
  6 #         def mysum(x, y):
  7 #             return x - y
  8 #         def mymul(x, y):
  9 #             return x * y
 10 #       ...
 11 #     定一个带有一个参数的函数 get_func(s):
 12 #         def get_func(s):
 13 #             ...  # 此处自己实现
 14 #     此函数的在传入字符串"加"或"+" 返回myadd函数;
 15 #     此函数的在传入字符串"乘"或"*" 返回mysum函数, ...
 16 #     在主函数中程序如下:
 17 #         def main():
 18 #             while True:
 19 #                 s = input("请输入计算公式: ")  # 10 加 20
 20 #                 L = s.split()  # L = ['10', '加', '20']
 21 #                 a = int(L[0])
 22 #                 b = int(L[2])
 23 #                 fn = get_func(L[1])
 24 #                 print("结果是:", fn(a, b))  # 结果是: 30
 25 
 26 
 27 
 28 
 29 
 30 def myadd(x, y):
 31     return x + y
 32 def mysub(x, y):
 33     return x - y
 34 def mymul(x, y):
 35     return x * y
 36 
 37 def get_func(s):
 38     if s == '加' or s == '+':
 39         return myadd
 40     elif s == '减' or s == '-':
 41         return mysub
 42     elif s in ('乘', '*'):
 43         return mymul
 44 
 45 def main():
 46     while True:
 47         s = input("请输入计算公式: ")  # 10 加 20
 48         L = s.split()  # L = ['10', '加', '20']
 49         a = int(L[0])
 50         b = int(L[2])
 51         fn = get_func(L[1])
 52         print("结果是:", fn(a, b))  # 结果是: 30
 53 
 54 main()

  1 # 练习:
  2 #   写一个计算公式的解释执行器
  3 #     已知有如下一些函数:
  4 #         def myadd(x, y):
  5 #             return x + y
  6 #         def mysum(x, y):
  7 #             return x - y
  8 #         def mymul(x, y):
  9 #             return x * y
 10 #       ...
 11 #     定一个带有一个参数的函数 get_func(s):
 12 #         def get_func(s):
 13 #             ...  # 此处自己实现
 14 #     此函数的在传入字符串"加"或"+" 返回myadd函数;
 15 #     此函数的在传入字符串"乘"或"*" 返回mysum函数, ...
 16 #     在主函数中程序如下:
 17 #         def main():
 18 #             while True:
 19 #                 s = input("请输入计算公式: ")  # 10 加 20
 20 #                 L = s.split()  # L = ['10', '加', '20']
 21 #                 a = int(L[0])
 22 #                 b = int(L[2])
 23 #                 fn = get_func(L[1])
 24 #                 print("结果是:", fn(a, b))  # 结果是: 30
 25 
 26 
 27 
 28 
 29 
 30 
 31 def get_func(s):
 32     def myadd(x, y):
 33         return x + y
 34 
 35     def mysub(x, y):
 36         return x - y
 37 
 38     def mymul(x, y):
 39         return x * y
 40 
 41     if s == '加' or s == '+':
 42         return myadd
 43     elif s == '减' or s == '-':
 44         return mysub
 45     elif s in ('乘', '*'):
 46         return mymul
 47 
 48 def main():
 49     while True:
 50         s = input("请输入计算公式: ")  # 10 加 20
 51         L = s.split()  # L = ['10', '加', '20']
 52         a = int(L[0])
 53         b = int(L[2])
 54         fn = get_func(L[1])
 55         print("结果是:", fn(a, b))  # 结果是: 30
 56 
 57 main()

函数的嵌套定义
函数嵌套定义是指一个函数里用def语句来创建其它函数的情况

示例见:
function_embed_def.py

  1 # function_embed_def.py
  2 
  3 
  4 # 此示例示意函数的嵌套定义
  5 def fn_outer():
  6     print("fn_outer被调用")
  7     # 此处能否创建新的函数并且调用呢?
  8     def fn_inner():
  9         print("fn_inner被调用!")
 10     fn_inner()  # 调用函数内部的fn_inner
 11     fn_inner()
 12     print("fn_outer调用结束")
 13 
 14 fn_outer()
 15 
 16

funcyion_embed_def

python 作用域
作用域也叫名字空间,是访问变量时查找变量名的范围空间

示例:
     a = 100
     def fx():
         a = 10000 # a=10000和a=100是两个不同作用域内的变量
         print(a)

fx()
print(a)

python的四个作用域 LEGB
     作用域               英文解释                英文简写
局部作用域(函数内)       Local(function)             L
外部嵌套函数作用域        Enclosing function local   E
函数定义所在模块的作用域   Global(module)             G
python 内置模块的作用域   Builtin(Python)            B

示例见:
namespace.py

  1 # namespace.py
  2 
  3 
  4 # 此示例示意python的作用域
  5 v = 100
  6 def fun1():
  7     v = 200
  8     print('fun1.v=', v)  # 200
  9     def fun2():
 10         v = 300
 11         print('fun2.v=', v)  # 300
 12     fun2()
 13 
 14 fun1()
 15 print("全局的v=", v)  # 100
 16 
 17 
 18

namespace.py

  1 # namespace2.py
  2 
  3 
  4 # 此示例示意python的作用域
  5 v = 100
  6 def fun1():
  7     # v = 200
  8     print('fun1.v=', v)  # ???
  9     def fun2():
 10         # v = 300
 11         print('fun2.v=', v)  # ???
 12     fun2()
 13 
 14 fun1()
 15 print("全局的v=", v)  # 100
 16 
 17 
 18

变量名的查找规则:
   在访问变量时,先查找本地变量,然后是包裹此函数外部的子数内部的
   变量,之后是全局变量,最后是内置变量,即:
       L --> E --> G --> B
   在默认的情况下,变量名赋值会创建或者改变本地作用域的变量

练习:
   执行以下程序,看执行结果是什么?为什么?
   L = [1, 2, 3]
   v = 100
   def f1():
       L.append(4)
       v = 200
   f1()
   print(L) # ???
   print(v) # ???

def f2():
       L += [5]
       v += 1
   f2() # 此处会怎么样?为什么?

  1 # 练习:
  2 #   执行以下程序,看执行结果是什么?为什么?
  3 #   L = [1, 2, 3]
  4 #   v = 100
  5 #   def f1():
  6 #       L.append(4)
  7 #       v = 200
  8 #   f1()
  9 #   print(L)  # ???
 10 #   print(v)  # ???
 11 
 12 #   def f2():
 13 #       L += [5]
 14 #       v += 1
 15 #   f2()  # 此处会怎么样?为什么?
 16 
 17 
 18 
 19 
 20 L = [1, 2, 3]
 21 v = 100
 22 def f1():
 23     L.append(4)
 24     v = 200
 25 f1()
 26 print(L)  # ???
 27 print(v)  # ???
 28 
 29 def f2():
 30     L.extend([5])
 31     # L += [5]  # 出错
 32     v += 1  # 出错
 33 f2()  # 此处会怎么样?为什么?
 34 
 35 print(L)
 36 print(v)
 37 
 38

global语句:
   作用:
     告诉解释执行器, global语句声明的一个或多个变量，这些变量的
     作用域为模块级的作用域，也称作全局变量
     全局声明(global) 将赋值变量映射到模块文件内部的作用域
   语法:
     global 变量1, 变量2, ...
   示例:
     global ga, gb
     global gc
   示例见:
     global.py

  1 v = 100
  2 def f1():
  3     global v  # 全局声明语句
  4     v = 200  # 要想让此语句来修改全局变量v怎么办？
  5 
  6 f1()
  7 print(v)  # 200

global.py

  1 # 3. 不能先声明局部变量，再用global声明为全局变量，此做法不
  2 #    附合规则
  3 
  4 
  5 v = 100
  6 def fx():
  7     v = 200
  8     global v
  9     v += 300
 10     print("v=", v)  # ??
 11 fx()
 12 print(v)  # ????

  1 # global变量列表里的变量名不能出现在函数的形参列表里
  2 
  3 
  4 v = 100
  5 def fx(v):
  6     print(v)
  7     global v  # 出错
  8     v = 300
  9 
 10 fx(200)
 11 print(v)

   说明:
     1. 全局变量如果要在函数内部被赋值，则必须经过全局声明(否则
        会被认为是局部变量)
     2. 全局变量在函数内部不经过声明就可以直接访问（变量已经存在
        并关联一个对象)
     3. 不能先声明局部变量，再用global声明为全局变量，此做法不
        附合规则
     4. global变量列表里的变量名不能出现在函数的形参列表里

练习:
   用全局变量记录一个函数fx调用的次数,部分代码如下:
   count = 0
   def fx(name):
       print("你好", name)
       .... # 此处自己实现
   fx('小张')
   fx('小李')
   print("fx函数共被调用", count, '次') # 2

  1 # 练习:
  2 #   用全局变量记录一个函数fx调用的次数,部分代码如下:
  3 #   count = 0
  4 #   def fx(name):
  5 #       print("你好", name)
  6 #       .... # 此处自己实现
  7 #   fx('小张')
  8 #   fx('小李')
  9 #   print("fx函数共被调用", count, '次')  # 2
 10 
 11 
 12 count = 0
 13 def fx(name):
 14     print("你好", name)
 15     global count
 16     count += 1
 17 fx('小张')
 18 fx('小李')
 19 print("fx函数共被调用", count, '次')  # 2
 20

nonlocal 语句
   作用:
     告诉解释器 nonlocal 声明的变量不是局部变量,也不是全局变量
     而是外部嵌套函数内的变量
   语法:
     nonlocal 变量名1, 变量名2, ...
   示例见:
     nonlocal.py

  1 # nonlocal.py
  2 
  3 
  4 v = 100
  5 
  6 def f1():
  7     v = 200
  8     print("f1.v=", v)
  9     # 此外嵌入另一个函数
 10     def f2():
 11         nonlocal v  # 声明v为外部嵌套函数作用域的变量
 12         v = 300
 13         print("f2.v=", v)
 14     f2()
 15     print("f1执行后f1.v=", v)
 16 
 17 f1()
 18 
 19

nonlocal.py

  1 # nonlocal.py
  2 
  3 
  4 # 3. 当有两层或两层以上函数嵌套时,访问nonlocal变量只对最近
  5 #    一层变量进行操作
  6 
  7 v = 100
  8 
  9 def f1():
 10     v = 200
 11     print("f1.v=", v)
 12     # 此外嵌入另一个函数
 13     def f2():
 14         v = 300
 15         # 再嵌入另一个函数
 16         def f3():
 17             nonlocal v
 18             v = 400
 19         f3()
 20         print("f2.v=", v)  # 400
 21     f2()
 22     print("f1执行后f1.v=", v)
 23 
 24 f1()
 25 
 26

   说明:
     1. nonlocal语句只能在被嵌套函数内部进行使用
     2. 对nonlocal变量进行赋值将对外部嵌套函数作用域内的变量
        进行操作
     3. 当有两层或两层以上函数嵌套时,访问nonlocal变量只对最近
        一层变量进行操作
     4. nonlocal语句的变量列表里的变量名,不能出现在此函数形参
        列表中

问题:
def 语句的作用是创建函数, 同时用变量名绑定这个函数

lambda 表达式(又称匿名函数)
   作用:
     创建一个匿名函数对象
     同def类似,但不提供函数名
   语法:
     lambda [函数形式列表]: 表达式
   示例见:
     lambda.py

  1 # lambda.py
  2 
  3 
  4 # def myadd(x, y):
  5 #     return x + y
  6 
  7 myadd = lambda x, y: x + y
  8 
  9 print("20 + 30 =", myadd(20, 30))  # 50
 10 print("1 + 2 =", myadd(1, 2))  # 3
 11 
 12 
 13

lambda.py

   说明:
     lambda 表达式创建的函数只能包含一条表达式
     lambda 比函数简单且可以随时创建和销毁,有利于减少程序的偶合度

练习:
   1. 写一个lambda 表达式
     fx = lambda n: ...
   此表达式创建的函数判断n这个数的2次方+1 能否被5整除,如果能被整
   除返回True,否则返回False
   如:
     print(fx(3)) # True
     print(fx(4)) # False

  1 # 练习:
  2 #   1. 写一个lambda 表达式
  3 #     fx = lambda n: ...
  4 #   此表达式创建的函数判断n这个数的2次方+1 能否被5整除,如果能被整
  5 #   除返回True,否则返回False
  6 #   如:
  7 #     print(fx(3))  # True
  8 #     print(fx(4))  # False
  9 
 10 
 11 
 12 fx = lambda n: (n ** 2 + 1) % 5 == 0
 13 
 14 print(fx(3))  # True
 15 print(fx(4))  # False
 16 
 17

2. 写一个lambda 表达式来创建函数，此函数返回两个形参变量的最
   大值
     def mymax(x, y):
         ...
     mymax = lambda ......
     print(mymax(100, 200)) # 200
     print(mymax("100", "20")) # 20 <-- 注意这是字符串

看懂下面的程序在做什么?
     def fx(f, x, y):
         print(f(x, y))
     fx((lambda a, b: a + b), 100, 200)
     fx((lambda a, b: a * b), 3, 4)

  1 #   2. 写一个lambda 表达式来创建函数，此函数返回两个形参变量的最
  2 #   　　大值
  3 #     def mymax(x, y):
  4 #         ...
  5 #     mymax = lambda ......
  6 #     print(mymax(100, 200))  # 200
  7 #     print(mymax("100", "20"))  # 20  <-- 注意这是字符串
  8 
  9 
 10 
 11 # def mymax(x, y):
 12 #     if x > y:
 13 #         return x
 14 #     return y
 15 
 16 # def mymax(x, y):
 17 #     return x if x > y else y
 18 
 19 mymax = lambda x, y: x if x > y else y
 20 print(mymax(100, 200))  # 200
 21 print(mymax("100", "20"))  # 20  <-- 注意这是字符串
 22 
 23

eval() 和 exec() 函数
   eval(source, globals=None, locals=None) 把一个字符串
         source 当成一个表达式来执行，返回表达式执行后的结果
   exec(source, globals=None, locals=None) 把一个字符串
         source 当成一个＂程序＂来执行

eval 函数示例见:
eval.py

  1 # eval.py
  2 
  3 x = 100
  4 y = 200
  5 
  6 s = 'x + y + 1'
  7 r = eval(s)
  8 print('r=', r)  # 301
  9 
 10 # 先创建一个局部作用域的字典
 11 local_scope = {'x': 1, 'y': 2}
 12 a = eval(s, None, local_scope)
 13 print('a=', a)
 14 
 15 # 创建一个全局作用域的字典
 16 global_scope = {'x': 10, 'y': 20}
 17 b = eval(s, global_scope)
 18 print('b=', b)  # 31
 19 
 20 c = eval(s, {'x': 10, 'y': 20}, {'x': 1})
 21 print('c=', c)  # 22
 22 
 23 
 24 
 25 
 26 
 27 
 28 
 29 
 30 
 31 
 32 
 33

eval.py

exec 函数示例见:

  1 # exec.py
  2 
  3 s = '''
  4 myadd = lambda x, y: x + y
  5 
  6 print("20 + 30 =", myadd(20, 30))  # 50
  7 print("1 + 2 =", myadd(1, 2))  # 3
  8 '''
  9 
 10 exec(s)

exec.py

  1 
  2 
  3 def fx():
  4     def fy():
  5         print("hello")
  6     return fy
  7 
  8 fn = fx()
  9 fn()  # ???
 10 
 11 def fa():
 12     L = [1, 2, 3, 4]
 13     return L
 14 L2 = fa()
 15 print(L2)
 16 
 17

练习:
   1. 写一个函数mysum(n) ，此函数用来计算
      1 + 2 + 3 + 4 + ... + n 的和
      (要求: 不允许调用sum)
     如:
       print(mysum(100)) # 5050
       print(mysum(4)) # 10

  1 #   1. 写一个函数mysum(n) ，此函数用来计算
  2 #      1 + 2 + 3 + 4 + ... + n 的和
  3 #      (要求: 不允许调用sum)
  4 #     如:
  5 #       print(mysum(100))  # 5050
  6 #       print(mysum(4))  # 10
  7 
  8 
  9 #   1. 写一个函数mysum(n) ，此函数用来计算
 10 #      1 + 2 + 3 + 4 + ... + n 的和
 11 #      (要求: 不允许调用sum)
 12 #     如:
 13 
 14 def mysum(n):
 15     s = 0
 16     for x in range(1, n + 1):
 17         s += x
 18     return s
 19 
 20 print(mysum(100))  # 5050
 21 print(mysum(4))  # 10
 22

mysum1

  1 #   1. 写一个函数mysum(n) ，此函数用来计算
  2 #      1 + 2 + 3 + 4 + ... + n 的和
  3 #      (要求: 不允许调用sum)
  4 #     如:
  5 #       print(mysum(100))  # 5050
  6 #       print(mysum(4))  # 10
  7 
  8 
  9 # def mysum(n):
 10 #     s = 0
 11 #     for x in range(1, n + 1):
 12 #         s += x
 13 #     return s
 14 
 15 def mysum(n):
 16     return sum(range(1, n + 1))
 17 
 18 print(mysum(100))  # 5050
 19 print(sum(range(1, 101)))
 20 print(mysum(4))  # 10
 21

mysum2

2. 写一个函数myfac(n) 来计算n!(n的阶乘)
     n! = 1*2*3*4*....*n
     如:
       print(myfac(5)) # 120

  1 #   2. 写一个函数myfac(n) 来计算n!(n的阶乘)
  2 #     n! = 1*2*3*4*....*n
  3 #     如:
  4 #       print(myfac(5))  # 120
  5 
  6 def myfac(n):
  7     s = 1
  8     for x in range(1, n + 1):
  9         s *= x
 10     return s
 11 
 12 print(myfac(5))  # 120
 13 print(myfac(3))  # 6
 14 
 15

myfac

   3. 写一个函数计算:
     1 + 2**2 + 3**3 + ... + n ** n的和
     (n给个小点的数来进行测试)

  1 #   3. 写一个函数计算:
  2 #     1 + 2**2 + 3**3 + ... + n ** n的和
  3 #     (n给个小点的数来进行测试)
  4 
  5 # 方法1
  6 # def mysum(n):
  7 #     s = 0
  8 #     for x in range(1, n + 1):
  9 #         s += x ** x
 10 #     return s
 11 
 12 # 方法2
 13 # def mysum(n):
 14 #     s = sum([x ** x for x in range(1, n + 1)])
 15 #     return s
 16 
 17 # 方法3
 18 def mysum(n):
 19     return sum(map(lambda x: x**x, range(1, n+1)))
 20 
 21 print(mysum(3))  # 32
 22 
 23

  1 
  2 #   3. 改写之前的学生信息管理程序:
  3 #     用两个函数来封装功能的代码块
  4 #        函数1:  input_student()   # 返回学生信息字典的列表
  5 #        函数2:  output_student(L)  # 打印学生信息的表格
  6 
  7 def input_student():
  8     L = []  # 创建一个列表,准备存放学生数据的字典
  9     while True:
 10         n = input("请输入姓名: ")
 11         if not n:  # 如果用户输入空字符串就结束输入
 12             break
 13         a = int(input("请输入年龄: "))
 14         s = int(input("请输入成绩: "))
 15         d = {}  # 一定要每次都创建一个新的字典
 16         d['name'] = n
 17         d['age'] = a
 18         d['score'] = s
 19         L.append(d)   # 把d加入列表中L
 20     return L
 21 
 22 def output_student(L):
 23     print("+---------------+----------+----------+")
 24     print("|     姓名      |   年龄   |   成绩   |")
 25     print("+---------------+----------+----------+")
 26     for d in L:
 27         name = d['name']
 28         age = str(d['age'])  # 转为字符串
 29         score = str(d['score'])  # 转为字符串
 30         print("|%s|%s|%s|" % (name.center(15),
 31                             age.center(10),
 32                             score.center(10)))
 33     print("+---------------+----------+----------+")
 34 
 35 def delete_student(L):
 36     name = input("请输入要删除学生的姓名: ")
 37     i = 0  # i 代表列表的索引
 38     while i < len(L):
 39         d = L[i]  # d绑定字典
 40         if d['name'] == name:
 41             del L[i]
 42             print("删除", name, "成功!")
 43             break
 44     else:
 45         print("删除失败!")
 46 
 47 def modify_student_score(L):
 48     pass
 49 
 50 def show_menu():
 51     '''显示菜单'''
 52     print("+--------------------------+")
 53     print("| 1) 添加学生信息          |")
 54     print("| 2) 显示学生信息          |")
 55     print("| 3) 删除学生信息          |")
 56     print("| 4) 修改学生成绩          |")
 57     print("| q) 退出                  |")
 58     print("+--------------------------+")
 59 
 60 def main():
 61     infos = []  # 此列表用于保存学生数据
 62     while True:
 63         show_menu()
 64         s = input("请选择: ")
 65         if s == '1':
 66             infos += input_student()
 67         elif s == '2':
 68             output_student(infos)
 69         elif s == '3':
 70             delete_student(infos)
 71         elif s == '4':
 72             modify_student_score(infos)
 73         elif s == 'q':
 74             break
 75 
 76 main()
 77

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