函数参数，返回值，递归函数

函数进阶

目标

• 函数参数和返回值的做用
• 函数的返回值 进阶
• 函数的参数 进阶
• 递归函数

01. 函数参数和返回值的做用

函数根据 有没有参数 以及 有没有返回值，能够 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. 若是函数 内部处理的数据不肯定，就能够将外界的数据以参数传递到函数内部
2. 若是但愿一个函数 执行完成后，向外界汇报执行结果，就能够增长函数的返回值

1.1 无参数，无返回值

此类函数，不接收参数，也没有返回值，应用场景以下：

1. 只是单纯地作一件事情，例如 显示菜单
2. 在函数内部 针对全局变量进行操做，例如：新建名片，最终结果 记录在全局变量 中

注意：

• 若是全局变量的数据类型是一个 可变类型，在函数内部可使用 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，可是有返回值，应用场景以下：

• 采集数据，例如 温度计，返回结果就是当前的温度，而不须要传递任何的参数

1.3 有参数，无返回值

此类函数，接收参数，没有返回值，应用场景以下：

• 函数内部的代码保持不变，针对 不一样的参数 处理 不一样的数据
• 例如 名片管理系统 针对 找到的名片 作 修改、删除 操做

1.4 有参数，有返回值

此类函数，接收参数，同时有返回值，应用场景以下：

• 函数内部的代码保持不变，针对 不一样的参数 处理 不一样的数据，而且 返回指望的处理结果
• 例如 名片管理系统 使用 字典默认值 和 提示信息 提示用户输入内容
  • 若是输入，返回输入内容
  • 若是没有输入，返回字典默认值

02. 函数的返回值 进阶

• 在程序开发中，有时候，会但愿 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作后续的处理
• 返回值 是函数 完成工做后，最后 给调用者的 一个结果
• 在函数中使用 return 关键字能够返回结果
• 调用函数一方，能够 使用变量 来 接收 函数的返回结果

问题：一个函数执行后可否返回多个结果？

示例 —— 温度和湿度测量

• 假设要开发一个函数可以同时返回当前的温度和湿度
• 先完成返回温度的功能以下：

def measure():
    """返回当前的温度"""
    
    print("开始测量...")
    temp = 39
    print("测量结束...")
    
    return temp

result = measure()
print(result)

• 在利用 元组 在返回温度的同时，也可以返回 湿度
• 改造以下：

def measure():
    """返回当前的温度"""

    print("开始测量...")
    temp = 39
    wetness = 10
    print("测量结束...")

    return (temp, wetness)

提示：若是一个函数返回的是元组，括号能够省略

技巧

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

result = temp, wetness = measure()

面试题 —— 交换两个数字

题目要求

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

解法 1 —— 使用其余变量

# 解法 1 - 使用临时变量
c = b
b = a
a = c

解法 2 —— 不使用临时变量

# 解法 2 - 不使用临时变量
a = a + b
b = a - b
a = a - b

解法 3 —— Python 专有，利用元组

a, b = b, a

03. 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！

• 不管传递的参数是 可变 仍是 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 demo(num, num_list):

    print("函数内部")

    # 赋值语句
    num = 200
    num_list = [1, 2, 3]

    print(num)
    print(num_list)

    print("函数代码完成")


gl_num = 99
gl_list = [4, 5, 6]
demo(gl_num, gl_list)
print(gl_num)
print(gl_list)

问题 2：若是传递的参数是 可变类型，在函数内部，使用 方法 修改了数据的内容，一样会影响到外部的数据

def mutable(num_list):

    # num_list = [1, 2, 3]
    num_list.extend([1, 2, 3])
    
    print(num_list)

gl_list = [6, 7, 8]
mutable(gl_list)
print(gl_list)

面试题 —— +=

• 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 demo(num, num_list):

    print("函数内部代码")

    # num = num + num
    num += num
    # num_list.extend(num_list) 因为是调用方法，因此不会修改变量的引用
    # 函数执行结束后，外部数据一样会发生变化
    num_list += num_list

    print(num)
    print(num_list)
    print("函数代码完成")


gl_num = 9
gl_list = [1, 2, 3]
demo(gl_num, gl_list)
print(gl_num)
print(gl_list)

3.2 缺省参数

• 定义函数时，能够给 某个参数 指定一个默认值，具备默认值的参数就叫作 缺省参数
• 调用函数时，若是没有传入 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 = [6, 3, 9]

# 默认就是升序排序，由于这种应用需求更多
gl_num_list.sort()
print(gl_num_list)

# 只有当须要降序排序时，才须要传递 `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，能够指定参数的缺省值

def print_info(name, gender=True):

    gender_text = "男生"
    if not gender:
        gender_text = "女生"

    print("%s 是 %s" % (name, gender_text))

提示

1. 缺省参数，须要使用 最多见的值 做为默认值！
2. 若是一个参数的值 不能肯定，则不该该设置默认值，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
• 因此，如下定义是错误的！

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，若是有 多个缺省参数，须要指定参数名，这样解释器才可以知道参数的对应关系！

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

    :param title: 职位
    :param name: 班上同窗的姓名
    :param gender: True 男生 False 女生
    """

    gender_text = "男生"

    if not gender:
        gender_text = "女生"

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


# 提示：在指定缺省参数的默认值时，应该使用最多见的值做为默认值！
print_info("小明")
print_info("老王", title="班长")
print_info("小美", gender=False)

3.3 多值参数（知道）

定义支持多值参数的函数

• 有时可能须要 一个函数 可以处理的参数 个数 是不肯定的，这个时候，就可使用 多值参数
• python 中有 两种 多值参数：
  • 参数名前增长 一个 * 能够接收 元组
  • 参数名前增长 两个 * 能够接收 字典
• 通常在给多值参数命名时，习惯使用如下两个名字
  • *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 能够记忆 键值对参数

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

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


demo(1, 2, 3, 4, 5, name="小明", age=18, gender=True)

提示：多值参数 的应用会常常出如今网络上一些大牛开发的框架中，知道多值参数，有利于咱们可以读懂大牛的代码

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，能够接收的 任意多个整数
2. 功能要求：将传递的 全部数字累加 而且返回累加结果

def sum_numbers(*args):

    num = 0
    # 遍历 args 元组顺序求和
    for n in args:
        num += n

    return num

print(sum_numbers(1, 2, 3))

元组和字典的拆包（知道）

• 在调用带有多值参数的函数时，若是但愿：
  • 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
• 就可使用 拆包，简化参数的传递，拆包 的方式是：
  • 在 元组变量前，增长 一个 *
  • 在 字典变量前，增长 两个 *

def demo(*args, **kwargs):

    print(args)
    print(kwargs)


# 须要将一个元组变量/字典变量传递给函数对应的参数
gl_nums = (1, 2, 3)
gl_xiaoming = {"name": "小明", "age": 18}

# 会把 num_tuple 和 xiaoming 做为元组传递个 args
# demo(gl_nums, gl_xiaoming)
demo(*gl_nums, **gl_xiaoming)

04. 函数的递归

函数调用自身的 编程技巧 称为递归

4.1 递归函数的特色

特色

• 一个函数 内部 调用本身
  • 函数内部能够调用其余函数，固然在函数内部也能够调用本身

代码特色

1. 函数内部的 代码 是相同的，只是针对 参数 不一样，处理的结果不一样
2. 当 参数知足一个条件 时，函数再也不执行
   • 这个很是重要，一般被称为递归的出口，不然 会出现死循环！

示例代码

def sum_numbers(num):

    print(num)
    
    # 递归的出口很重要，不然会出现死循环
    if num == 1:
        return

    sum_numbers(num - 1)
    
sum_numbers(3)

4.2 递归案例 —— 计算数字累加

需求

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

def sum_numbers(num):

    if num == 1:
        return 1
    
    # 假设 sum_numbers 可以完成 num - 1 的累加
    temp = sum_numbers(num - 1)

    # 函数内部的核心算法就是 两个数字的相加
    return num + temp

print(sum_numbers(2))

提示：递归是一个 编程技巧，初次接触递归会感受有些吃力！在处理 不肯定的循环条件时，格外的有用，例如：遍历整个文件目录的结构