第八章　　 函数

函数的优点：

  1. 实现结构化程序设计。通过把程序分割为不同的功能模块，可以实现自顶向下的结构化设计。
  2. 减少程序的复杂度。简化程序的结构，提高程序的可阅读性。
  3. 实现代码的复用。一次定义多次调用，实现代码的可重复性。
  4. 提高代码的质量。实现分割后子任务的代码相对简单，易于开发、调试、修改和维护。
  5. 协作开发。
  6. 实现特殊功能。

函数分类：

  1. 内置函数
  2. 标准库函数
  3. 第三方库函数
  4. 用户自定义函数

函数的声明：

def 函数名([形参列表])：
    函数体
  • 函数名为有效标识符，形参列表为函数的参数
  • 函数可以使用return返回值。如果函数体中包含return语句，则返回值，否则返回None（无返回值的函数相当于其他语言中的过程）

函数的调用：

　　　　调用格式：函数名([实参列表])

  • 函数名是当前作用域中可用的函数对象。即调用函数之前，程序必须先执行def语句，创建函数对象，函数的定义位置必须位于调用该函数的全局代码之前，
  • 实参列表必须与函数定义的形参列表一一对应。
  • 函数调用是表达式。

例：

  • import sys
def print_star(n):
    print(("*"*n).center(50))           #打印n个星号，两边填充空格，总宽度50
line = int(sys.argv[1])                   #三角形行数
for i in range(1, 2*line, 2):             #每行打印1、3、5...个星号
    print_star(i)

     

高阶函数（作为对象的函数）

　　　　python语言中，函数也是对象，故函数对象可以赋值给变量。

　　例：　　

def compute(f, s):
    return f(s)
print(compute(min, (1,2,5,9)))
print(compute(max, (1,2,9,5)))

 

Lamda表达式和匿名函数：

  • Lamda是一种简便的、在同一行中定义函数的方法。
  • Lamda实际上生成一个函数对象，即匿名函数。

　　Lamda表达式的基本格式：

　　　　lamda arg1,arg2,...: <expression>

　　　　例：f = lamda x, y: x + y

　　　　       f(12,34)

　　　　　　结果为：46

 

参数的传递：

    1. 形式参数和实际参数
    • 函数的声明可以包含一个形参列表，而函数调用时则通过传递实参列表，以允许函数体中的代码引用这些参数变量。
    • 声明函数时所声明的参数，即为形式参数，简称形参；调用函数时，提供函数所需要的参数的值，即为实际参数，简称实参。
    • 实际参数值默认按位置顺序依次传递给形参，如果参数个数不对，会产生错误。
    • 声明函数时声明的形式参数，等同于函数体中的局部变量，在函数体中的任何位置都可以使用。
    • 局部变量和形式参数的区别在于，局部变量在函数体中绑定到某个对象；而形式参数变量则绑定到函数调用代码传递的对应实际参数对象。

传递不可变对象的引用  VS  传递可变对象的引用

           不可变对象：在自定义的函数体里不能更改全局变量；

           可变对象：在函数体里可更改该函数的局部变量

默认参数：

      在声明函数时，如果希望函数的一些参数时可选的，可以在声明函数时为这些参数指定默认值。调用该函数时，如果没有传入对应的实参值，则函数使用声明时指定的默认参数值。

 

 

 

课后上机实践

1.求阶乘的函数，分别使用递归和非递归方式实现

#递归
def fact(n):
    if n == 1:
        return 1
    return n*fact(n-1)
n = int(input("请输入整数n(n>0):"))
fact_value = fact(n)
print(n, "! = ",fact_value)


#非递归
def fact(n):
    mul = 1
    for i in range(1,n+1):
        mul *= i
    return mul
n = int(input("请输入整数n(n>0):"))
fact_value = fact(n)
print(n, "! = ",fact_value)
View Code

运行效果图：

2.编写程序，第一一个斐波那契数列的函数fib(n)，并编写测试代码，输出前20项（每项宽度五个字符位置，右对齐），每行输出10个。分别用递归和非递归方式实现

def fib(n):
    if n == 1:
        return 1
    if n == 0:
        return 0
    else:
        return int(fib(n-1))+int(fib(n-2))
for i in range(20):
    print(fib(i))

3.求任意个数数值的最小值的函数

def min_n(a,b,*c):
    Min = a
    if a>b:
        Min = b
    for i in c:
        if Min>i:
            Min = i
    return Min
print(min_n(8,2))
print(min_n(16,1,7,4,15))

4。求系列类型中的最大值、最小值和元素个数，并编写测试代码

s1 = [9, 7, 8, 3, 2, 1, 55, 6]
s2 = ["apple", "pear", "melon", "kiwi"]
s3 = "TheQuickBrownFox"


def Test(s):
    if s is list:
        s.sort()
        max1 = max(s)
        min1 = min(s)
        l = len(s)
        return max1, min1, l
    else:
        li = list(s)
        li.sort()
        max1 = max(li)
        min1 = min(li)
        l = len(li)
        return max1, min1, l


s = s1
m = Test(s)
print("列表s1的最大值%s,最小值%s,元素个数%s" % (m[0], m[1], m[2]))

s = s2
m = Test(s)
print("列表s2的最大值%s,最小值%s,元素个数%s" % (m[0], m[1], m[2]))

s = s3
m = Test(s)
print("字符串s3的最大值%s,最小值%s,元素个数%s" % (m[0], m[1], m[2]))

法二：

def tset(list_x):
    print("List={0}\n最大值={1}，最小值={2}，元素个数={3}".format(list_x, max(list_x), min(list_x), len(list_x)))

s1=[9,7,8,3,2,1,55,6]
s2=['apple','pear','melon','kiwi']
s3='TheQuickBrownFox'

tset(s1)
tset(s2)
tset(s3)

结果：

List=[9, 7, 8, 3, 2, 1, 55, 6]
最大值=55，最小值=1，元素个数=8
List=['apple', 'pear', 'melon', 'kiwi']
最大值=pear，最小值=apple，元素个数=4
List=TheQuickBrownFox
最大值=x，最小值=B，元素个数=16