Python之路 函数基础
基本定义
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一样的，具体区别，咱们后面会讲，编程中的函数在英文中也有不少不一样的叫法。在BASIC中叫作subroutine(子过程或子程序)，在Pascal中叫作procedure(过程)和function，在C中只有function，在Java里面叫作method。html
定义: 函数是指将一组语句的集合经过一个名字(函数名)封装起来，要想执行这个函数，只需调用其函数名便可python
特性:linux
- 减小重复代码
- 使程序变的可扩展
- 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
能够带参数git
#下面这段代码
a,b = 5,8
c = a**b
print(c)
#改为用函数写
def calc(x,y):
res = x**y
return res #返回函数执行结果
c = calc(a,b) ＃结果赋值给c变量
print(c)
参数可让你的函数更灵活，不仅能作死的动做，还能够根据调用时传参的不一样来决定函数内部的执行流程编程
函数参数
形参变量数据结构
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。所以，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函数
实参网站
能够是常量、变量、表达式、函数等，不管实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须有肯定的值，以便把这些值传送给形参。所以应预先用赋值，输入等办法使参数得到肯定值ui
默认参数
看以下代码设计
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", 就像咱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， 这就是经过默认参数实现的，把country变成默认参数很是简单
def stu_register(name,age,course,country="CN"):
这样，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。
另外，你可能注意到了，在把country变成默认参数后，我同时把它的位置移到了最后面，为何呢？
关键参数
正常状况下，给函数传参数要按顺序，不想按顺序就能够用关键参数，只需指定参数名便可(指定了参数名的参数就叫关键参数)，但记住一个要求就是，关键参数必须放在位置参数(以位置顺序肯定对应关系的参数)以后
def stu_register(name, age, course='PY' ,country='CN'):
print("----注册学生信息------")
print("姓名:", name)
print("age:", age)
print("国籍:", country)
print("课程:", course)
调用能够这样
stu_register("王山炮",course='PY', age=22,country='JP' )
但毫不能够这样
stu_register("王山炮",course='PY',22,country='JP' )
固然这样也不行
stu_register("王山炮",22,age=25,country='JP' )
这样至关于给age赋值2次，会报错！
非固定参数
若你的函数在定义时不肯定用户想传入多少个参数，就可使用非固定参数
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,只是由于没传值,因此为空
stu_register("Jack",32,"CN","Python")
#输出
# Jack 32 ('CN', 'Python')
还能够有一个**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,只是由于没传值,因此为空
stu_register("Jack",32,"CN","Python",sex="Male",province="ShanDong")
#输出
# Jack 32 ('CN', 'Python') {'province': 'ShanDong', 'sex': 'Male'}
返回值
函数外部的代码要想获取函数的执行结果，就能够在函数里用return语句把结果返回
def stu_register(name, age, course='PY' ,country='CN'):
print("----注册学生信息------")
print("姓名:", name)
print("age:", age)
print("国籍:", country)
print("课程:", course)
if age > 22:
return False
else:
return True
registriation_status = stu_register("王山炮",22,course="PY全栈开发",country='JP')
if registriation_status:
print("注册成功")
else:
print("too old to be a student.")
注意
- 函数在执行过程当中只要遇到return语句，就会中止执行并返回结果，so 也能够理解为 return 语句表明着函数的结束
- 若是未在函数中指定return,那这个函数的返回值为None
全局与局部变量
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
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
不用传name 值到函数里，也能够在函数里调用外面的变量
name = "Alex Li"
def change_name():
name = "金角大王,一个有Tesla的男人"
print("after change", name)
change_name()
print("在外面看看name改了么?", name)
但就是不能改！
- 在函数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。
- 全局变量做用域是整个程序，局部变量做用域是定义该变量的函数。
- 当全局变量与局部变量同名时，在定义局部变量的函数内，局部变量起做用；在其它地方全局变量起做用。
做用域
做用域（scope），程序设计概念，一般来讲，一段程序代码中所用到的名字并不老是有效/可用的，而限定这个名字的可用性的代码范围就是这个名字的做用域。
这里不适合深刻，之后再讲LEGB rule
如何在函数里修改全局变量？
name = "Alex Li"
def change_name():
global name
name = "Alex 又名 金角大王,路飞学城讲师"
print("after change", name)
change_name()
print("在外面看看name改了么?", name)
global name的做用就是要在函数里声明全局变量name ，意味着最上面的name = "Alex Li"即便不写，程序最后面的print也能够打印name
嵌套函数
name = "Alex"
def change_name():
name = "Alex2"
def change_name2():
name = "Alex3"
print("第3层打印", name)
change_name2() # 调用内层函数
print("第2层打印", name)
change_name()
print("最外层打印", name)
输出
第3层打印 Alex3 第2层打印 Alex2 最外层打印 Alex
此时，在最外层调用change_name2()会出现什么效果？
没错， 出错了， 为何呢？
嵌套函数的用法会了，但它有什么用呢？下节课揭晓。。。
匿名函数
匿名函数就是不须要显式的指定函数名
#这段代码
def calc(x,y):
return x**y
print(calc(2,5))
#换成匿名函数
calc = lambda x,y:x**y
print(calc(2,5))
你也许会说，用上这个东西没感受有毛方便呀， 。。。。呵呵，若是是这么用，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，以下
res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8])
for i in res:
print(i)
输出
1 25 49 16 64
高阶函数
变量能够指向函数，函数的参数能接收变量，那么一个函数就能够接收另外一个函数做为参数，这种函数就称之为高阶函数。
def add(x,y,f):
return f(x) + f(y)
res = add(3,-6,abs)
print(res)
只需知足如下任意一个条件，便是高阶函数
- 接受一个或多个函数做为输入
- return 返回另一个函数
递归
在函数内部，能够调用其余函数。若是一个函数在内部调用自身自己，这个函数就是递归函数。
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
来看实现过程，我改了下代码
def calc(n):
v = int(n/2)
print(v)
if v > 0:
calc(v)
print(n)
calc(10)
输出
5 2 1 0 1 2 5 10
为何输出结果是这样？
递归特性:
- 必须有一个明确的结束条件
- 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小
- 递归效率不高，递归层次过多会致使栈溢出（在计算机中，函数调用是经过栈（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。因为栈的大小不是无限的，因此，递归调用的次数过多，会致使栈溢出）
堆栈扫盲http://www.cnblogs.com/lln7777/archive/2012/03/14/2396164.html
递归有什么用呢？有不少用途，今天咱们就讲一个
递归函数实际应用案例，二分查找
data = [1, 3, 6, 7, 9, 12, 14, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 30, 32, 33, 35]
def binary_search(dataset,find_num):
print(dataset)
if len(dataset) >1:
mid = int(len(dataset)/2)
if dataset[mid] == find_num: #find it
print("找到数字",dataset[mid])
elif dataset[mid] > find_num :# 找的数在mid左面
print("\033[31;1m找的数在mid[%s]左面\033[0m" % dataset[mid])
return binary_search(dataset[0:mid], find_num)
else:# 找的数在mid右面
print("\033[32;1m找的数在mid[%s]右面\033[0m" % dataset[mid])
return binary_search(dataset[mid+1:],find_num)
else:
if dataset[0] == find_num: #find it
print("找到数字啦",dataset[0])
else:
print("没的分了,要找的数字[%s]不在列表里" % find_num)
binary_search(data,66)
内置函数
Python的len为何你能够直接用？确定是解释器启动时就定义好了
内置参数详解 https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=built#ascii
几个刁钻古怪的内置方法用法提醒
#compile
f = open("函数递归.py")
data =compile(f.read(),'','exec')
exec(data)
#print
msg = "又回到最初的起点"
f = open("tofile","w")
print(msg,"记忆中你青涩的脸",sep="|",end="",file=f)
# #slice
# a = range(20)
# pattern = slice(3,8,2)
# for i in a[pattern]: #等于a[3:8:2]
# print(i)
#
#
#memoryview
#usage:
#>>> memoryview(b'abcd')
#<memory at 0x104069648>
#在进行切片并赋值数据时，不须要从新copy原列表数据，能够直接映射原数据内存，
import time
for n in (100000, 200000, 300000, 400000):
data = b'x'*n
start = time.time()
b = data
while b:
b = b[1:]
print('bytes', n, time.time()-start)
for n in (100000, 200000, 300000, 400000):
data = b'x'*n
start = time.time()
b = memoryview(data)
while b:
b = b[1:]
print('memoryview', n, time.time()-start)
几个内置方法用法提醒
练习题
修改我的信息程序
在一个文件里存多我的的我的信息，如如下
username password age position department alex abc123 24 Engineer IT rain df2@432 25 Teacher Teching ....
1.输入用户名密码，正确后登陆系统 ，打印
1. 修改我的信息 2. 打印我的信息 3. 修改密码
2.每一个选项写一个方法
3.登陆时输错3次退出程序
练习题答案
def print_personal_info(account_dic,username):
"""
print user info
:param account_dic: all account's data
:param username: username
:return: None
"""
person_data = account_dic[username]
info = '''
------------------
Name: %s
Age : %s
Job : %s
Dept: %s
Phone: %s
------------------
''' %(person_data[1],
person_data[2],
person_data[3],
person_data[4],
person_data[5],
)
print(info)
def save_back_to_file(account_dic):
"""
把account dic 转成字符串格式 ，写回文件
:param account_dic:
:return:
"""
f.seek(0) #回到文件头
f.truncate() #清空原文件
for k in account_dic:
row = ",".join(account_dic[k])
f.write("%s\n"%row)
f.flush()
def change_personal_info(account_dic,username):
"""
change user info ,思路以下
1. 把这我的的每一个信息打印出来， 让其选择改哪一个字段，用户选择了的数字，正好是字段的索引，这样直接 把字段找出来改掉就能够了
2. 改完后，还要把这个新数据从新写回到account.txt，因为改完后的新数据 是dict类型，还需把dict转成字符串后，再写回硬盘
:param account_dic: all account's data
:param username: username
:return: None
"""
person_data = account_dic[username]
print("person data:",person_data)
column_names = ['Username','Password','Name','Age','Job','Dept','Phone']
for index,k in enumerate(person_data):
if index >1: #0 is username and 1 is password
print("%s. %s: %s" %( index, column_names[index],k) )
choice = input("[select column id to change]:").strip()
if choice.isdigit():
choice = int(choice)
if choice > 0 and choice < len(person_data): #index不能超出列表长度边界
column_data = person_data[choice] #拿到要修改的数据
print("current value>:",column_data)
new_val = input("new value>:").strip()
if new_val:#不为空
person_data[choice] = new_val
print(person_data)
save_back_to_file(account_dic) #改完写回文件
else:
print("不能为空。。。")
account_file = "account.txt"
f = open(account_file,"r+")
raw_data = f.readlines()
accounts = {}
#把帐户数据从文件里读书来，变成dict,这样后面就好查询了
for line in raw_data:
line = line.strip()
if not line.startswith("#"):
items = line.split(",")
accounts[items[0]] = items
menu = '''
1. 打印我的信息
2. 修改我的信息
3. 修改密码
'''
count = 0
while count <3:
username = input("Username:").strip()
password = input("Password:").strip()
if username in accounts:
if password == accounts[username][1]: #
print("welcome %s ".center(50,'-') % username )
while True: #使用户能够一直停留在这一层
print(menu)
user_choice = input(">>>").strip()
if user_choice.isdigit():
user_choice = int(user_choice)
if user_choice == 1:
print_personal_info(accounts,username)
elif user_choice == 2:
change_personal_info(accounts,username)
elif user_choice == 'q':
exit("bye.")
else:
print("Wrong username or password!")
else:
print("Username does not exist.")
count += 1
else:
print("Too many attempts.")
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