day03.1-函数编程
python中函数的定义：
1 def test (x,y): 2 "The function definitions" 3 z = x**y 4 return z 5 6 """ 7 def：定义函数的关键字 8 test：函数名 9 ()：内可定义形参 10 z=x**y：函数功能实现代码块 11 return：运算结果返回 12 """
一. 函数的特征
1. 当python中函数通过return语句返回多个值时，默认以元组方式打包后一次性返回。
2. 位置参数调用方式：实参与形参位置一一对应；如test(2,3)；
关键字参数调用方式：实参与形参位置不必一一对应，但需指定形参名与对应的实参值；如test(y=3,x=2)；
当两种调用方式混合使用时，位置参数调用必须位于关键字参数调用后面；如test(2,y=3)。
3. 默认参数：在函数定义时可以为其中某一参数赋予默认值；当调用该函数时，可以为默认参数传入实参，也可以使用默认值。如def test(x,type="mysql")。
4. 参数组：* 列表，** 字典。
1 def test (x,*args): 2 print(x) 3 print(args) 4 print(args[0]) 5 6 test(1,2,3,4,5,6) 7 print("--"*20) 8 test(1,[2,3,4,5,6]) 9 print("--"*20) 10 test(1,*[2,3,4,5,6]) 11 12 """ 13 运行结果： 14 1 15 (2, 3, 4, 5, 6) 16 2 17 ---------------------------------------- 18 1 19 ([2, 3, 4, 5, 6],) 20 [2, 3, 4, 5, 6] 21 ---------------------------------------- 22 1 23 (2, 3, 4, 5, 6) 24 2 25 """
1 def test (x,**kwargs): 2 print(x) 3 print(kwargs) 4 5 test(1,y=2,z=3) 6 print("--"*20) 7 test(1,**{"y":2,"z":3}) 8 9 """ 10 运行结果： 11 1 12 {'y': 2, 'z': 3} 13 ---------------------------------------- 14 1 15 {'y': 2, 'z': 3} 16 """
1 def test (x,*args,**kwargs): 2 print(x) 3 print(args) 4 print(kwargs) 5 6 test(11,22,33,44,y=55,z=66) 7 print("--"*20) 8 test(11,*[22,33,44],**{"y":55,"z":66}) 9 10 """ 11 运行结果： 12 11 13 (22, 33, 44) 14 {'y': 55, 'z': 66} 15 ---------------------------------------- 16 11 17 (22, 33, 44) 18 {'y': 55, 'z': 66} 19 """
1 def test1(name,age,gender): 2 print(name) 3 print(age) 4 print(gender) 5 def test2(*args, **kwargs): 6 test1(*args, **kwargs) #args=("alex",18,"male") kwargs={} 7 test2("alex",18,"male") 8 9 """ 10 运行结果： 11 alex 12 18 13 male 14 """
5. 局部变量与全局变量
在子函数中定义的变量称为局部变量，局部变量只在子函数运行期间有效；在主函数中定义的变量称为全局变量，全局变量在整个程序运行期间都有效；
在子函数中声明、调用与修改全局变量，global 全局变量名；在子函数中声明、调用与修改上一级函数中变量，nonlocal 变量名；
1 daxia = "令狐冲" 2 print(daxia) #在主函数中，访问全局变量daxia对应的值 3 def test1(): 4 global daxia 5 daxia = "风清扬" #在子函数中，修改并访问全局变量值 6 test1() 7 print(daxia) #检查test1修改后全局变量值 8 9 """ 10 运行结果： 11 令狐冲 12 风清扬 13 """
1 def test1(): 2 daxia = "令狐冲" 3 print(daxia) #在子函数内部，访问局部变量daxia对应的值 4 def test2(): 5 nonlocal daxia 6 daxia = "风清扬" #在子函数中，修改并访问上一级函数变量值 7 test2() 8 print(daxia) #检查test2修改后局部变量值 9 test1() 10 11 """ 12 运行结果： 13 令狐冲 14 风清扬 15 """
当局部变量与全局变量同名时，在子函数运行期间，局部变量有效，在子函数退出后，全局变量有效。
1 daxia = "令狐冲" 2 def test1 (): 3 daxia = "李寻欢" 4 print(daxia) #在子函数内部，访问局部变量daxia对应的值 5 test1() 6 print(daxia) #在主函数中，访问全局变量daxia对应的值 7 8 """ 9 运行结果： 10 李寻欢 11 令狐冲 12 """
6. 函数作用域由函数定义过程决定，与函数的调用过程无关。
二. 递归函数
如果一个函数在内部调用自身，则这个函数就是递归函数。递归函数有以下特点：
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，问题规模比上一次递归应有所减少；
3. 递归执行效率不高，递归次数过多会导致内存溢出。
1 def calc(n): 2 print(n) 3 if int(n/2)==0: 4 return n 5 res = calc(int(n/2)) 6 return res 7 res = calc(10) 8 print(res) 9 10 """ 11 运行结果： 12 10 13 5 14 2 15 1 16 1 17 """
运行过程分析：
三. 匿名函数
匿名函数定义方法：lambda 形参：逻辑操作
lambda函数的返回结果为该函数的地址。
1 func = lambda x,y:(x+1,y+1) #将匿名函数的地址重新赋值给名为func的子函数 2 n = func(10,11) #通过名为func的子函数获取lambda函数的运行结果：(10+1,11+1) 3 print(n) 4 5 """ 6 运行结果：(11, 12) 7 """
四. 高阶函数
满足以下条件之一的函数称为高阶函数：
1. 函数接收的参数中包含函数名
1 def foo(n): 2 print(n) 3 def bar(name): 4 print("my name is",name) 5 return name 6 foo(bar("alex")) 7 8 """ 9 运行结果： 10 my name is alex 11 alex 12 结果分析：子函数bar()的运行结果作为foo()的输入，依次调用bar()与foo() 13 """
2. 函数返回值中包含函数名
1 def foo(): 2 print("from foo") 3 def bar(): 4 print("from bar") 5 return foo 6 n = bar() #通过调用函数bar()将子函数foo()的地址赋值给变量n 7 n() #相当于foo() 8 9 """ 10 运行结果： 11 from bar 12 from foo 13 """
1 name = "alex" 2 def bar(): 3 name = "rabin" 4 def foo(): 5 print(name) 6 return foo 7 n = bar() #通过调用函数bar()将子函数foo()的地址赋值给变量n 8 print(n) 9 n() #相当于foo() 10 11 """ 12 运行结果： 13 <function bar.<locals>.foo at 0x000001CA041E16A8> 14 rabin 15 """
1 def bar(): 2 name = "alex" 3 def foo(): 4 name = "rabin" 5 def tt(): 6 print(name) 7 return tt 8 return foo 9 n = bar() #通过调用函数bar()将子函数foo()的地址赋值给变量n 10 print(n) 11 m = n() #相当于foo()，将子函数tt()的地址赋值给变量m 12 print(m) 13 m() #相当于foo() 14 15 """ 16 运行结果： 17 <function bar.<locals>.foo at 0x0000021720DC76A8> 18 <function bar.<locals>.foo.<locals>.tt at 0x0000021720DC7730> 19 rabin 20 """
五. map函数
1. 函数调用：res = map(func,list)
2. 函数功能描述：对list序列中每个元素进行指定的func函数功能操作，输出序列中元素个数及位置保持不变。
3. 示例代码：
1 num_list = [11,22,33,44,55] 2 res = map(lambda x:x+1,num_list) 3 print(list(res)) 4 5 """ 6 运行结果：[12, 23, 34, 45, 56] 7 结果分析：对序列num_list中的每个元素值+1 8 """
4. 等同功能函数实现代码：
1 num_list = [11,22,33,44,55] 2 def map_test(func,num_list): 3 res = [] 4 for item in num_list: 5 a = func(item) 6 res.append(a) 7 return res 8 res = map_test(lambda x:x+1,num_list) 9 print(list(res)) 10 11 """ 12 运行结果：[12, 23, 34, 45, 56] 13 结果分析：对序列num_list中的每个元素值+1 14 """
六. filter函数
1. 函数调用：filter(func,list)
2. 函数功能描述：遍历筛选出list序列中所有满足func逻辑的元素。
3. 示例代码：
1 num_list = ["李寻欢","令狐冲","风清扬","李世民","萧峰"] 2 res = filter(lambda x:x.startswith("李"),num_list) 3 print(list(res)) 4 5 """ 6 运行结果：['李寻欢', '李世民'] 7 结果分析：筛选出序列num_list中以"李"开头的元素 8 """
4. 等同功能函数实现代码：
1 num_list = ["李寻欢","令狐冲","风清扬","李世民","萧峰"] 2 def filter_test(func,num_list): 3 res = [] 4 for item in num_list: 5 if func(item): 6 res.append(item) 7 return res 8 res = filter_test(lambda x:x.startswith("李"),num_list) 9 print(list(res)) 10 11 """ 12 运行结果：['李寻欢', '李世民'] 13 结果分析：筛选出序列num_list中以"李"开头的元素 14 """
七. reduce函数
1. 函数调用：reduce(func,list,initial=None)
2. 函数功能描述：对list序列中的每个元素进行func函数功能操作，输出元素个数发生变化
3. 示例代码：
1 from functools import reduce 2 num_list = [11,22,33,44] 3 res = reduce(lambda x,y:x+y,num_list) 4 print(res) 5 6 """ 7 运行结果：110 8 结果分析：计算序列num_list中所有元素之和 9 """
4. 等同功能函数实现代码：
1 num_list = [11,22,33,44] 2 def reduce_test(func,num_list,init=None): 3 if init is None: 4 res = num_list.pop(0) 5 else: 6 res = init 7 for item in num_list: 8 res = func(res,item) 9 return res 10 res = reduce_test(lambda x,y:x+y,num_list) 11 print(res) 12 13 """ 14 运行结果：110 15 结果分析：计算序列num_list中所有元素之和 16 """
