【Python】Python函数、匿名函数、变量作用域、内嵌函数和闭包、递归
Python 函数
函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。Python提供了许多内建函数，比如print()。也可以自己创建函数，这被叫做用户自定义函数。
定义一个函数
- 函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号()。
- 任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间。圆括号之间可以用于定义参数。
- 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。
- 函数内容以冒号起始，并且缩进。
- return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None。
语法：
def functionname( parameters ): "函数_文档字符串" function_suite return [expression]
实例：
# 创建函数 >>> def MyFirstFunction(): print('这是我创建的第一个函数！') print('谭宝宝！') # 调用函数 >>> MyFirstFunction() 这是我创建的第一个函数！ 谭宝宝！
函数的参数：
在 python 中，类型属于对象，变量是没有类型的：
a=[1,2,3] a="Runoob"
PS：以上代码中，[1,2,3] 是 List 类型，"Runoob" 是 String 类型，而变量 a 是没有类型，她仅仅是一个对象的引用（一个指针），可以是 List 类型对象，也可以指向 String 类型对象。
# 如果设置了函数参数，在调用时需要填写上参数值，不然会报错 >>> def MySecondFunction(name): print(name + 'I Love You') >>> MySecondFunction() Traceback (most recent call last): File "<pyshell#10>", line 1, in <module> MySecondFunction() TypeError: MySecondFunction() missing 1 required positional argument: 'name' >>> MySecondFunction('tanbaobao') tanbaobaoI Love You
# 定义add函数
>>> def add(num1,num2):
result = num1 + num2
print(result)
>>> add(2,3)
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形参（parameter）和实参（argument）：
>>> def MySecondFunction(name): '函数定义过程中的name叫形参'
# 因为他只是个形式，表示占据一个参数的位置
print('传递进来的' + name + '叫实参，因为他是具体的参数值') >>> MySecondFunction('tanbaobao') '传递进来的tanbaobao是实参，因为他是具体的参数值'
关键字参数：
关键字参数和函数调用关系紧密，函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。
如果没有加上关键字，则会按输入的内容进行索引，加上则按照关键字索引，会按参数上的顺序输出：
默认参数：
默认参数即定义了默认值的参数。调用函数时，默认参数的值如果没有传入，则被认为是默认值。
不定长参数（收集参数，可变参数）：
需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数，和上述2种参数不同，声明时不会命名。加了星号（*）的变量名会存放所有未命名的变量参数。
def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ): "函数_文档字符串" function_suite return [expression]
PS：如果既有不定长参数，又有其他参数，建议将其他参数定义为默认参数，这样能减少出错。
# 定义可变参数，还有其他的参数 >>> def test(*params,other): print('参数长度：',len(params)) print('第二个参数：',params[1]) # 调用的时候如果忘记设置其他参数的值会报错 >>> test(1,'谭酱',3.14,5,6,7,8) Traceback (most recent call last): File "<pyshell#58>", line 1, in <module> test(1,'谭酱',3.14,5,6,7,8) TypeError: test() missing 1 required keyword-only argument: 'other' # 最好的建议是将其他参数设置为默认参数，这样就算忘记传参数，也不会报错 >>> def test(*params,other=2): print('参数长度：',len(params),other) print('第二个参数：',params[1]) >>> test(1,'谭酱',3.14,5,6,7,8) 参数长度： 7 2 第二个参数： 谭酱
补充：函数与过程
有返回值的叫函数，没返回值的叫过程。Python只有函数，没有过程。当Python没有返回值时会返回None对象，有返回值则返回返回值。如下：
>>> def hello(): print('Hello tanbaobao') >>> temp = hello() Hello tanbaobao >>> temp >>> >>> print(temp) None >>> type(temp) <class 'NoneType'>
匿名函数
python 使用 lambda 来创建匿名函数。
所谓匿名，意即不再使用 def 语句这样标准的形式定义一个函数。
- lambda 只是一个表达式，函数体比 def 简单很多。
- lambda的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在lambda表达式中封装有限的逻辑进去。
- lambda 函数拥有自己的命名空间，且不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数。
- 虽然lambda函数看起来只能写一行，却不等同于C或C++的内联函数，后者的目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率。
变量作用域
全局变量和局部变量
定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域，定义在函数外的拥有全局作用域。局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时，所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中。
注意：可以在函数内部访问全局变量，但是不要再函数内部修改全局变量的值。
# 下面全局变量的old_price和局部变量的old_price并不是同一个变量 # 在函数内试图修改全局变量的值，Pyhon会自动创建一个新的局部变量，名字和全局变量一致 def discounts(price,rate): # 局部变量（在函数里定义的变量为局部变量，局部变量存放在其他空间） final_price = price * rate old_price = 88 # 这里后面会修改全局变量 print('打印全局变量修改后old_price的值是：',old_price) return final_price # 函数外的变量为全局变量（全局变量存放在栈空间） old_price = float(input('请输入原价：')) rate = float(input('请输入折扣率：')) new_price = discounts(old_price,rate) print('修改后old_price的值是：',old_price) print('打折后价格是：',new_price)
Python内嵌函数（内置）和闭包
global关键字：可以修改全局变量
>>> count = 5 >>> def MyFun(): count = 10 print(10) >>> MyFun() 10 >>> print(count) 5 >>> def MyFun(): global count count = 10 print(10) >>> MyFun() 10 >>> print(count) 10
内嵌函数
# 内嵌函数fun2()只能包括在fun1()函数内部 >>> def fun1(): print('fun1()正在被调用...') def fun2(): print('fun2()正在被调用...') fun2() >>> fun1() fun1()正在被调用... fun2()正在被调用...
闭包
内置函数filter()过滤器、map()映射：
1）filter()过滤器
filter() 函数用于过滤序列，过滤掉不符合条件的元素，返回由符合条件元素组成的新列表。不执行运算，只执行过滤判断，用于过滤迭代的对象。
2）map()映射
执行运算。
递归
实例1：f（5）=5*4*3*2*1=120
# 实现递归求阶乘（普通方法） def factorial(n): result = n for i in range(1, n): result *= i print('result的结果为：', result) return result number = int(input('请输入一个正整数：')) result = factorial(number) print("%d 的阶乘是：%d" % (number,result)) # %d表示格式化整数
# 使用递归求阶乘（需调用函数自身，且要有一个正确返回条件） def factorial(n): if n == 1: return 1 else: return n * factorial(n-1) number = int(input('请输入一个正整数：')) result = factorial(number) print('%d 的阶乘是：%d' % (number,result))
实例2：实现菲波那嵌数列
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 （后一个数字是前两数字的和）
实现思路：fibo(8)=fibo(7)+fibo(6)
# 实现斐波那契数列 def feibo(num): if num <= 1: # 结束条件 return num return feibo(num-1) + feibo(num-2) # 调用自己 iNum = int(input('请输入一个正整数：')) res = feibo(iNum) print('第%d 位数的斐波那契数列为：%d' % (iNum,res))
算兔子：一对兔子，三个月生一对兔子，以此类推，20个月后能产生多少对小兔子。
三月份的兔子 = 2月份 + 1月份的兔子
四月份的兔子 = 3月份 + 2月份的兔子
......
20月份的兔子 = 19月份 + 18月份的兔子
# 普通方法 def fab(n): n1 = 1 n2 = 1 n3 = 1 if n < 1: print('输入有误！') return -1 while (n - 2) > 0: n3 = n2 + n1 n1 = n2 n2 = n3 n -= 1 return n3 result = fab(20) if result != 1: print('总共有%d对小兔子诞生！' % result)
# 递归方法 # 一对兔子，每三个月生一对，20个月后能产生多少 兔子 def fab(n): if n < 1: # 判断月份不能未负数，如果为负数则输入错误，返回-1， print('输入有误！') return -1 if n == 1 or n == 2: # 判断月份为1，2月份时默认为1对小兔子 return 1 else: return fab(n -1) + fab(n -2) # 调用自身函数，fab(n)为月份前两个月之和 result = fab(20) # 定义计算的月份 if result != -1: # 判断输入的月份不为负数时显示兔子20个月诞生的对数 print('总共有%d对小兔子诞生了！' % result)
汉诺塔游戏
有x ,y , z三个柱子，x上有n个盘子，每次只能从x上移动一个盘子，且必须保证大盘子在小盘子下面
# 汉诺塔游戏 def hanoi(n, x, y, z): if n == 1: # 如果只有一个盘，直接从x柱 move y柱 print(x, '-->', z) else: hanoi(n-1,x, z, y) # 1.将前n-1个盘子从x柱 move y柱上 print(x, '-->', z) # 将最底下的最后一个盘子从x柱 move z柱上 hanoi(n-1,y, x, z) # 2.将y柱上的n-1个盘子 move z柱上 iNum = int(input('请输入汉诺塔的层数：')) hanoi(iNum, 'x', 'y', 'z')
