Python_day3 函数、递归、内置函数
1.函数基本语法及特性
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同的,具体区别,我们后面会讲,编程中的函数在英文中也有很多不同的叫法。在BASIC中叫做subroutine(子过程或子程序),在Pascal中叫做procedure(过程)和function,在C中只有function,在Java里面叫做method。
定义: 函数是指将一组语句的集合通过一个名字(函数名)封装起来,要想执行这个函数,只需调用其函数名即可
特性:
- 减少重复代码
- 使程序变的可扩展
- 使程序变得易维护
语法定义:
def func():
print
"Hello World!"
可以带参数
def
calc(x,y):
res
=
x
*
*
y
return
res
c
=
calc(a,b)
2.函数参数与局部变量
形参 变量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。因此,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
实参 可以是常量、变量、表达式、函数等,无论实参是何种类型的量,在进行函数调用时,它们都必须有确定的值,以便把这些值传送给形参。因此应预先用赋值,输入等办法使参数获得确定值
默认参数
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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", 就像我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, 这就是通过默认参数实现的,把country变成默认参数非常简单
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。
在把country变成默认参数后,我同时把它的位置移到了最后面!
关键参数
正常情况下,给函数传参数要按顺序,不想按顺序就可以用关键参数,只需指定参数名即可,但记住一个要求就是,关键参数必须放在位置参数之后。
stu_register(age
=
22
,name
=
'alex'
,course
=
"python"
,)
非固定参数
若你的函数在定义时不确定用户想传入多少个参数,就可以使用非固定参数
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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,只是因为没传值,所以为空 stu_register( "Jack" , 32 , "CN" , "Python" ) #输出 # Jack 32 ('CN', 'Python') |
还可以有一个**kwargs
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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,只是因为没传值,所以为空 stu_register( "Jack" , 32 , "CN" , "Python" ,sex = "Male" ,province = "ShanDong" ) #输出 # Jack 32 ('CN', 'Python') {'province': 'ShanDong', 'sex': 'Male'} |
全局与局部变量
3.返回值
要想获取函数的执行结果,就可以用return语句把结果返回
注意:
- 函数在执行过程中只要遇到return语句,就会停止执行并返回结果,so 也可以理解为 return 语句代表着函数的结束
- 如果未在函数中指定return,那这个函数的返回值为None
4. 递归
在函数内部,可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身,这个函数就是递归函数。
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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 |
递归特性:
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,问题规模相比上次递归都应有所减少
3. 递归效率不高,递归层次过多会导致栈溢出(在计算机中,函数调用是通过栈(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。由于栈的大小不是无限的,所以,递归调用的次数过多,会导致栈溢出)
递归函数实际应用案例,二分查找
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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)
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5. 匿名函数
匿名函数就是不需要显式的指定函数
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#这段代码 def calc(n): return n * * n print (calc( 10 )) #换成匿名函数 calc = lambda n:n * * n print (calc( 10 )) |
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res = map ( lambda x:x * * 2 ,[ 1 , 5 , 7 , 4 , 8 ]) for i in res: print (i) |
输出
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6.函数式编程介绍
函数是Python内建支持的一种封装,我们通过把大段代码拆成函数,通过一层一层的函数调用,就可以把复杂任务分解成简单的任务,这种分解可以称之为面向过程的程序设计。函数就是面向过程的程序设计的基本单元。
函数式编程中的函数这个术语不是指计算机中的函数(实际上是Subroutine),而是指数学中的函数,即自变量的映射。也就是说一个函数的值仅决定于函数参数的值,不依赖其他状态。比如sqrt(x)函数计算x的平方根,只要x不变,不论什么时候调用,调用几次,值都是不变的。
Python对函数式编程提供部分支持。由于Python允许使用变量,因此,Python不是纯函数式编程语言。
一、定义
简单说,"函数式编程"是一种"编程范式"(programming paradigm),也就是如何编写程序的方法论。
主要思想是把运算过程尽量写成一系列嵌套的函数调用。举例来说,现在有这样一个数学表达式:
(1 + 2) * 3 - 4
传统的过程式编程,可能这样写:
var a = 1 + 2;
var b = a * 3;
var c = b - 4;
函数式编程要求使用函数,我们可以把运算过程定义为不同的函数,然后写成下面这样:
var result = subtract(multiply(add(1,2), 3), 4);
这段代码再演进以下,可以变成这样
add(1,2).multiply(3).subtract(4)
这基本就是自然语言的表达了。再看下面的代码,大家应该一眼就能明白它的意思吧:
merge([1,2],[3,4]).sort().search("2")
因此,函数式编程的代码更容易理解。
7.高阶函数
变量可以指向函数,函数的参数能接收变量,那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数,这种函数就称之为高阶函数。
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def add(x,y,f): return f(x) + f(y) res = add( 3 , - 6 , abs ) print (res) |
8. 内置参数