python基础学习（十三）函数进阶

目录

• 1. 函数参数和返回值的作用
  • 1.1 无参数，无返回值
  • 1.2 无参数，有返回值
  • 1.3 有参数，无返回值
  • 1.4 有参数，有返回值
• 2. 函数的返回值进阶
  • 例子：显示当前的湿度和温度
  • 例子：交互两个数字
• 3. 函数的参数进阶
  • 3.1. 不可变和可变的参数
    • 列表使用+=
  • 3.2 缺省参数
    • 指定函数的缺省参数
    • 缺省参数的注意事项
      • 1) 缺省参数的定义位置
      • 2) 调用带有多个缺省参数的函数
  • 3.3 多值参数
    • 定义支持多值参数的函数
    • 多值参数案例 —— 计算任意多个数字的和
    • 元组和字典的拆包
• 4. 函数的递归
  • 4.1 递归函数的特点
  • 4.2 递归案例 —— 计算数字累加

1. 函数参数和返回值的作用

函数根据 有没有参数 以及 有没有返回值，可以 相互组合，一共有 4 种 组合形式

1. 无参数，无返回值
2. 无参数，有返回值
3. 有参数，无返回值
4. 有参数，有返回值

定义函数时，是否接收参数，或者是否返回结果，是根据 实际的功能需求 来决定的！

1. 如果函数 内部处理的数据不确定，就可以将外界的数据以参数的形式传递到函数内部
2. 如果希望一个函数 执行完成后，向外界汇报执行结果，就可以增加函数的返回值

1.1 无参数，无返回值

此类函数，不接收参数，也没有返回值，应用场景如下：

1. 只是单纯地做一件事情，例如 显示菜单
2. 在函数内部 针对全局变量进行操作，例如：**新建操作，最终结果 **记录在全局变量中

注意：

• 如果全局变量的数据类型是一个 可变类型，在函数内部可以使用 方法 修改全局变量的内容 —— 变量的引用不会改变
• 在函数内部，使用赋值语句 才会 修改变量的引用

1.2 无参数，有返回值

此类函数，不接收参数，但是有返回值，应用场景如下：

• 采集数据，例如 温度计，返回结果就是当前的温度，而不需要传递任何的参数

1.3 有参数，无返回值

此类函数，接收参数，没有返回值，应用场景如下：

• 函数内部的代码保持不变，针对 不同的参数 处理 不同的数据
• 例如 XX管理系统 针对 对找到的数据 做 修改、删除 操作

1.4 有参数，有返回值

此类函数，接收参数，同时有返回值，应用场景如下：

• 函数内部的代码保持不变，针对 不同的参数 处理 不同的数据，并且 返回期望的处理结果
• 例如 XX管理系统 使用 默认值 和 提示信息 提示用户输入内容
  • 如果输入，返回输入内容
  • 如果没有输入，返回字典默认值

2. 函数的返回值进阶

• 在程序开发中，有时候，会希望 一个函数执行结束后，告诉调用者一个结果，以便调用者针对具体的结果做后续的处理
• 返回值 是函数 完成工作后，最后 给调用者的 一个结果
• 在函数中使用 return 关键字可以返回结果
• 调用函数一方，可以 使用变量 来 接收 函数的返回结果

问题：一个函数执行后能否返回多个结果？

例子：显示当前的湿度和温度

• 假设要开发一个能同时返回湿度和温度的函数
• 先完成湿度的返回功能，如下：

def measure():

    print("开始测量")
    humidity = 68
    print("测量结束")

    return humidity


result = measure()

print(result)

• 在利用元组返回湿度的同时，返回温度

def measure():

    print("开始测量")
    humidity = 68
    temp = 23
    print("测量结束")

    return humidity, temp


gl_humidity, gl_temp = measure()

print(gl_humidity)
print(gl_temp)

技巧

• 在 Python 中，可以 将一个元组 使用 赋值语句 同时赋值给 多个变量
• 注意：变量的数量需要和元组中的元素数量保持一致

例子：交互两个数字

题目要求

1. 有两个整数变量 a = 6, b = 100
2. 不使用其他变量，交换两个变量的值

解法一 ：使用其他变量

a = 1
b = 10

# 解法一：使用其他变量
c = a
a = b
b = c


print(a)
print(b)

解法二 ：不使用其他临时变量

a = 1
b = 10

# 解法二：不使用其他变量
b = a + b
a = b - a
b = b - a


print(a)
print(b)

解法三：利用元组

a = 1
b = 10

# 解法二： 利用元组
b, a = a, b

print(a)
print(b)

3. 函数的参数进阶

3.1. 不可变和可变的参数

问题 1：在函数内部，针对参数使用 赋值语句，会不会影响调用函数时传递的 实参变量？ —— 不会！

• 无论传递的参数是 可变 还是 不可变
  • 只要 针对参数 使用 赋值语句，会在 函数内部 修改 局部变量的引用，不会影响到 外部变量的引用

def test(my_tuple, my_list):
    my_tuple = 3, 4, 5
    my_list = [3, 4, 5]

    print(my_tuple)
    print(my_list)


gl_tuple = 1, 2, 3
gl_list = [1, 2, 3]

test(gl_tuple, gl_list)

print(gl_tuple)
print(gl_list)

问题 2：如果传递的参数是 可变类型，在函数内部，使用 方法 修改了数据的内容，同样会影响到外部的数据

def test(my_list):

    my_list.extend([4, 5, 6])


gl_list = [1, 2, 3]
test(gl_list)
print(gl_list)

列表使用+=

• 在 python 中，列表变量调用 += 本质上是在执行列表变量的 extend 方法，不会修改变量的引用

def test(my_list):

    my_list += [4, 5, 6]
    # 相当于调用my_list.extend([4, 5, 6])，不会改变变量的引用

    print(my_list)


gl_list = [1, 2, 3]
test(gl_list)
print(gl_list)

3.2 缺省参数

• 定义函数时，可以给 某个参数 指定一个默认值，具有默认值的参数就叫做 缺省参数
• 调用函数时，如果没有传入 缺省参数 的值，则在函数内部使用定义函数时指定的 参数默认值
• 函数的缺省参数，将常见的值设置为参数的缺省值，从而 简化函数的调用
• 例如：对列表排序的方法

gl_num_list = [3, 1, 2, 9, 4, 5]

# 默认升序排序
gl_num_list.sort()
print(gl_num_list)

# 降序排序时，使用reverse参数
gl_num_list.sort(reverse=True)
print(gl_num_list)

指定函数的缺省参数

• 在参数后使用赋值语句，可以指定参数的缺省值

def say_hello(name="无名氏"):

    print("Hello, %s" % name)


say_hello()
say_hello("zfx")

提示

1. 缺省参数，需要使用 最常见的值 作为默认值！
2. 如果一个参数的值 不能确定，则不应该设置默认值，具体的数值在调用函数时，由外界传递！

缺省参数的注意事项

1) 缺省参数的定义位置

• 必须保证 带有默认值的缺省参数 在参数列表末尾
• 所以，以下定义是错误的！

def print_info(name, gender=True, title):

2) 调用带有多个缺省参数的函数

• 在 调用函数时，如果有 多个缺省参数，需要指定参数名，这样解释器才能够知道参数的对应关系！

def print_info(name, title="", gender=True):
    """
    打印信息
    :param name: 姓名
    :param title: 职位
    :param gender: True 男生 False 女生
    """
    gender_string = "男生"
    if not gender:
        gender_string = "男生"

    print("%s%s 是 %s" % (title, name, gender_string))


print_info("张风闲")
print_info("小张", title="闲人")
print_info("小凤", gender=False)

3.3 多值参数

定义支持多值参数的函数

• 有时可能需要 一个函数 能够处理的参数 个数 是不确定的，这个时候，就可以使用 多值参数
• python 中有 两种 多值参数：
  • 参数名前增加 一个 * 可以接收 元组
  • 参数名前增加 两个 * 可以接收 字典
• 一般在给多值参数命名时，习惯使用以下两个名字
  • *args —— 存放 元组 参数，前面有一个 *
  • **kwargs —— 存放 字典 参数，前面有两个 *
• args 是 arguments 的缩写，有变量的含义
• kw 是 keyword 的缩写，kwargs 可以记忆 键值对参数

def test(num, *args, **kwargs):

    print(num)
    print(args)
    print(kwargs)


test(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, name="zfx", age=18)

多值参数案例 —— 计算任意多个数字的和

需求

1. 定义一个函数 sum_numbers，可以接收的 任意多个整数
2. 功能要求：将传递的 所有数字累加 并且返回累加结果

def sum_numbers(*args):

    num = 0
    for n in args:
        num += n

    return num


print(sum_numbers(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9))

元组和字典的拆包

• 在调用带有多值参数的函数时，如果希望：
  • 将一个 元组变量，直接传递给 args
  • 将一个 字典变量，直接传递给 kwargs
• 就可以使用 拆包，简化参数的传递，拆包 的方式是：
  • 在 元组变量前，增加 一个 *
  • 在 字典变量前，增加 两个 *

def test(*args, **kwargs):

    print(args)
    print(kwargs)


gl_nums = 1, 2, 3, 4
gl_tuple = {"name": "张三",
            "age": 18}

# 会把 gl_nums 和 gl_tuple 作为元组传递个 args
# test(gl_nums, gl_tuple)
test(*gl_nums, **gl_tuple)

4. 函数的递归

函数调用自身的 编程技巧 称为递归

4.1 递归函数的特点

特点

• 一个函数 内部 调用自己
  • 函数内部可以调用其他函数，当然在函数内部也可以调用自己

代码特点

1. 函数内部的 代码 是相同的，只是针对 参数 不同，处理的结果不同
2. 当 参数满足一个条件 时，函数不再执行
   • 这个非常重要，通常被称为递归的出口，否则 会出现死循环！

def sum_numbers(num):

    print(num)

    # 递归的出口
    if num == 1:
        return

    sum_numbers(num - 1)

    
sum_numbers(4)

4.2 递归案例 —— 计算数字累加

需求

1. 定义一个函数 sum_numbers
2. 能够接收一个 num 的整数参数
3. 计算 1 + 2 + ... num 的结果

def sum_numbers(num):

    # 递归的出口
    if num == 1:
        return 1

    n = sum_numbers(num - 1)

    return num + n


print(sum_numbers(9))