Python基础 第6章 抽象
1. 引言及抽象和结构
生成斐波那契数列的代码如下:
1 fibs = [0, 1] 2 num = int(input('How many num you want:')) 3 for x in range(num-2): 4 fibs.append(fibs[-2] + fibs[-1]) 5 print(fibs) 6 7 结果: 8 How many num you want:8 9 [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]
(1)让程序更抽象,可以让人更容易理解。
(2)函数,是结构化编程的核心。
2. 自定义函数
(1)使用def 语句定义函数,以实现结构化编程
1 def fibs(num): 2 fib_result = [0, 1] 3 for x in range(num-2): 4 fib_result.append(fib_result[-2] + fib_result[-1]) 5 return fib_result 6 7 number = int(input('how many num do you want:')) 8 print(fibs(number)) 9 10 结果: 11 how many num do you want:12 12 [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]
(2)可使用内置函数callable 判断某个对象是否可调用,返回布尔值True,False
(3)return 语句非常重要,用于从函数返回值。
2.1 给函数编写文档
给函数编写文档,便于其他人能够理解函数。放在函数开头的字符串称为文档字符串(独立的字符串),将作为函数的一部分被存储起来。
可以使用 __doc__ 函数属性查询函数的解释,双下划线表示特殊属性。
1 def square(x): 2 'Caluates the square of the number x.' 3 return x * x 4 5 print(square.__doc__) 6 7 结果: 8 Caluates the square of the number x.
2.2 所有函数都返回值,如果你没有告诉函数该返回什么,将返回None.
***2.3 不要让这种默认返回行带来麻烦。如果你在if 之类的语句中返回值,务必确保其他纷至也返回值,以免在调用者期望函数返回一个序列时,不小心返回了None。
3. 参数魔法
(1)能修改参数吗?
1 #能修改参数吗?下面的例子不能 2 def try_to_change(n): 3 n = 'Mr.Gumby' 4 return n 5 6 name = 'Mrs.Entity' 7 try_to_change(name) 8 print(name) 9 10 结果: 11 Mrs.Entity 12 13 上述修改并未成功,原因是,执行过程等同如下: 14 name = 'Mrs.Entity' 15 16 n = name 17 n = 'Mr.Gumby' 18 try_to_change(name) 实际结果 改变的是n的值:'Mr.Gumby' 19 20 name = 'Mrs.Entity' # name的指向并未发生改变 21 print(name): 'Mrs.Entity'
如果换成列表,则结果会不一样
#能修改参数吗?下面的例子能 def change(n): n[0] = 'Mr.Gumby' # return n names = ['Mrs.Entity', 'Mrs.Thing'] change(names) # change(names[:]) print(names) 结果: ['Mr.Gumby', 'Mrs.Thing'] #可以看出结果变了 原因,实际执行过程: name 指向 列表['Mrs.Entity', 'Mrs.Thing']; 执行change(name)函数,n 指向 name, n = name,n= ['Mrs.Entity', 'Mrs.Thing'],name = ['Mrs.Entity', 'Mrs.Thing'] n[0] = 'Mr.Gumby' 修改n列表的只,因为n和name实际指向同一个list,故即使是通过n修改的list,name输出的也是修改后的结果。
具体参看list修改。
1)为何要修改参数
因为在提高程序的抽象程度方面,使用函数来修改数据结构(如列表或字典)是一种不错的方式。
具体示例如下,需要认真理解:
1 # 1. 定义一个初始化数据结构的函数 2 def init(data): 3 data['first'] = {} 4 data['middle'] = {} 5 data['last'] = {} 6 7 # 2. 获取人员姓名的函数 8 def lookup(data, lable, name): 9 return data[lable].get(name) 10 11 # 3. 存储人员姓名的函数 12 def store(data, full_name): # 将参数data和full_name提供给这个函数,这些参数被设置为从外部获得的值 13 names = full_name.split() # 通过拆分full_name创建一个名为names的列表 14 if len(names) == 2: # 如果names的长度为2(只有名和姓),就将中间名设置为空字符串 15 names.insert(1, '') 16 labels = 'first', 'middle', 'last' # 将这几个元素存储在元组lables中 17 18 for lable, name in zip(labels, names): # 使用zip函数将标签和对应的名字合并,以便对每个标签-名字对 执行如下操作 19 people = lookup(data, lable, name) # 1)获取属于该标签和名字的列表 20 if people: 21 people.append(full_name) # 2)将full_name附加到该列表末尾或插入一个新列表 22 else: 23 data[lable][name] = [full_name] 24 25 mynames = {} 26 init(mynames) 27 store(mynames, 'Magnus Lie Hetland') 28 look_result = lookup(mynames, 'middle', 'Lie') 29 print(look_result)
2)如果参数不可变
(2)关键字参数和默认值
前述(1)中所使用的均是位置参数,因为这些参数的位置非常重要。
使用名称指定的参数,称之为关键字参数。主要有点是有助于澄清各个参数的作用。
通常,不应结合使用位置参数和关键字参数
(3)收集参数
参数前面加星号,可将提供的所有值都放在一个元组中,也即将这些值收集起来。
1 def print_params(*params): 2 print(params) 3 4 print_params('Testing') 5 结果: 6 ('Testing',)
1 def print_params2(title, *params): 2 print(title, end=' ') 3 print(params) 4 5 print_params2('numbers:', 1, 2, 3) 6 结果: 7 numbers: (1, 2, 3)
带星号(*)的参数也可以放在其它位置,而不一定是最后,但是该情况下必须使用名称指定后续参数
1 def in_the_middle(x, *y, z): 2 print(x, y, z) 3 in_the_middle(1, 2, 3, 4, 5, 6) 4 结果: 5 TypeError: in_the_middle() missing 1 required keyword-only argument: 'z' 6 7 # 根据报错提示,修改为如下: 8 def in_the_middle(x, *y, z): 9 print(x, y, z) 10 in_the_middle(1, 2, 3, 4, 5, z=6) 11 结果: 12 1 (2, 3, 4, 5) 6
星号(*)不会收集关键字参数,若要实现收集关键字参数,需使用两个星号(**)
1 def print_params3(title, *pos, **params): 2 print(title) 3 print(pos) 4 print(params) 5 6 print_params3('dict:','a','b','c', x=1, y=2, z=3) 7 8 结果: 9 dict: 10 ('a', 'b', 'c') 11 {'x': 1, 'y': 2, 'z': 3}
(4)分配参数 - 不是很懂???
4.作用域
5. 递归
6. 本章小结
6.1 本章关键词
抽象:通过定义处理细节的函数,可让程序更抽象
函数定义:使用def语句定义函数。函数由语句块组成,它们从外部接受值(参数),并可能返回一个或多个值(计算结果)
参数:函数通过参数(调用函数时被设置的变量)接受所需的信息。在Python中,参数有两类:位置参数和关键字参数。通过给参数指定默认值,可使其变成可选的。
作用域:变量存储在作用域(命名空间)中。在Python中,作用域分两大类:全局作用域和局部作用域。作用域可以嵌套。
递归:函数可调用自身,称为递归。可使用递归完成的任何任务都可使用循环来完成,但有时使用递归函数的可读性更高。
函数式编程:Python提供了一些编程工具,其中包括lambda表达式以及函数map、filter和reduec。
6.2 新介绍函数
1 map(func, seq[, seq, ...]) #对序列中的所有元素执行函数 2 filter(func, seq) #返回一个列表,其中包含对其执行函数时结果为真的所有元素 3 reduce(func, seq[, initial]) #等价于func(func(seq[0], seq[1], seq[2]), ...) 4 sum(seq) #返回seq中所有元素的和 5 apply(func[, args[, kwargs]]) #调用函数(还提供需要传递给函数的参数)