Day05 - 内置函数和参数

0. 列表 推导式

格式: 列表变量 = [表达式 for 变量 in range(10)]
表达式中需要使用后面的变量

'''
列表推导 式
创建一个具有一百个数字的列表
'''

# c_l = []
# for i in range(100):
#     c_l.append(i)


# 使用列表推导式来完成列表的创建
c_l = [i for i in range(100)]
# c_l = [x for i in range(100)] # 注意，表达的变量使用要和循环中的变量一致

print(c_l)
print(len(c_l))

# 列表推导 式，带条件的
# 实现列表 中所有的值 都 是3的倍数

c_l = [x for x in range(1, 101) if x % 3 == 0]
print(c_l)

# 创建一个列表 ，列表 中的每个元素都 是具有两个值 的元组
# c_l = [(x,x) for x in range(10)]
# c_l = [(x,) for x in range(10)]
c_l = [(x, y) for x in range(10) for y in range(3)]
print(c_l)

1. 组包和拆包

组包: 将多个值同时赋给一个变量时,解释器会进行自动组包操作
拆包: 将一个容器值(元组),里面的多个数据同时赋值多个变量,解释器会进行拆包操作
注意: 拆包要注意被赋值的变量个数和元组中的值个数相同

'''
组包和拆包
'''

# 组包

a = 1, 2, 3, 4, 5
print(a)
print(type(a))

# 拆包
# 注意：拆包时，容器中的元素个数要和变量个数相同
# a1,a2,a3,a4,a5 = a
# a1,a2,a3,a4,a5 = [1,2,3,4,5]
# a1,a2,a3,a4,a5 = 'abcde'
a1, a2, a3, a4, a5 = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4, 'e': 5}
print(a1, a2, a3, a4, a5)

2. 函数返回多个值

当在函数中,需要返回多个值的情况下,可以在return 后面直接将多个值写出来
解释器在返回时,会将多个值自动进行组包

'''
函数同时返回多个数据
需求：求一个列表数据中的最大值和最小值
'''


def get_max_min():
    cl = [1, 0, 3, 5, 2, 6, 8, 7, 4, 9]
    # ma = max(cl)
    # mi = min(cl)

    cl.sort()
    ma = cl[len(cl) - 1]
    mi = cl[0]

    print(ma, mi)
    # 解释器在执行代码时，发现return 后成如果有多个值 ，那么就会将这多个值 ，直接组包成一个元组
    # 然后将这个元组返回。
    return ma, mi


ret = get_max_min()
# ret = ma, mi  -> ret = (ma, mi)

print(ret)
print(type(ret))

3. 函数嵌套调用及过程

函数嵌套是指,在一个函数的函数体内,又去调用了另外一个函数
如果函数内调用了另一个函数,那么当前函数会中断执行,跳转到另一个函数位置进行执行,被调用执行结束后,才回到当前函数恢复中断,继续执行
无论函数如何调用: 谁调用函数,被调用函数执行完就返回到谁那去

'''
函数的嵌套调用
嵌套调用是指，在一个被调用的函数体内又调用了另外一个函数
'''


# 定义三个函数
def func_a():
    print('Func A Start...')
    func_b()
    print('Func A Stop...')


def func_b():
    print('Func B Start...')
    func_c()
    print('Func B Stop...')


def func_c():
    print('Func C Start...')
    print('Func C Stop...')


# 执行函数调用
func_a()

4. 递归函数的调用及过程（了解）

递归调用是一种特殊的嵌套调用
本质就是自己调用自己

'''
函数递归调用
函数在函数体内，又调用 了自己，这种 形式就是递归调用
'''

# def func():
#     print('Func Start..')
#
#     func()
#     print('Func Stop..')
#
#
# func()

# 求阶乘
# 5！ = 1 * 2 *３ * 4 * 5

# factorial 阶乘
def factorial(n):
    if n == 1:
        return 1
    return n * factorial(n-1)



print(factorial(3))
# print(factorial(5))

'''
factorial(5) -> 5 * factorial(4)            -> reutrn 5 * 24  -> 120

                -> 4 * factorial(3)         -> return 4 * 6
                
                    -> 3 * factorial(2)     ->  reutrn 3 * 2
                    
                        -> 2 * factorial(1)  -> return 2 * 1
                            
                            -> return 1
'''

s = 1
for i in range(1,6):
    s *= i
    print(s)

5. 变量作用域

全局变量
	是指定义函数外的变量,不属于任何一个函数,这个变量可以在任何函数中使用.
	公共
局部变量
	定义在某个函数中,该变量只在该函数中有效,除该函数外,都不能使用这个变量


当全局变量和局部变量同名时,在函数内使用变量,优先使用局部变量
局部变量优先级高于全局变量

'''
全局变量和局部变量
'''

# 全局变量
num = 100

def func_a():
    # 定义一个局部变量
    a_num = 200
    print(num)
    print(a_num)


def func_b():
    num = 300
    print(num)
    print(num)

# 变量查找规则
# LEGB
# Local -> EnClosed -> Global -> Buildins
# 本地  -> 闭包   -> 全局   -> 内建


func_a()
func_b()

6. 多个函数间利用全局变量共享数据

因为全局变量在使用时,特性是共享,所以可以利用全局变量,实现函数间的数据通信

'''
使用全局变量，共享数据
'''

# 全局变量
num = 0

c_list = []


# 定义一个用来上传数据的函数
def upoad_data():
    # 如果想修改全局变量，需要声明
    global num

    num = 100
    print(num)
    c_list.append(1)


# 定义一个用下载数据的函数
def download_data():
    print(num, c_list)


# 测试
download_data()
upoad_data()
download_data()

7. 默认值参数

在定义函数时,函数中的形式参数,被赋值,这个值就是默认值
当在函数调用时,如果给定了值,那么就使用给定值,如果没有给定值,那就使用默认值

注意:
	默认值参数只能出现在参数列表的最右侧

'''
函数的默认值 参数
'''


def show(a=0, b=0):
    print(f'a:{a},b:{b}')
    print(a + b)


show()
show(1)
show(1, 2)


# 使用默认值 参数时，需要注意：
# 在默认值 参数的右侧，不能再出现没有默认值 参数


def display(a, b=0, c=0):
    print(a, b, c)


display(1)
display(1, 2)

8. 位置参数

实参
使用位置参数时,因为类型的原因,那么实参的顺序要和形参的顺序完全一致
当没有默认值的情况下,参数的个数和也要一致

# 位置参数
def show(n, s):
    for c in s:
        print(f'{n} -- {c}')


# show(1,'hello')

# show('hello',1)

# show(1)

9. 关键字参数

形参
在定义形式参时,每个参数都可以理解成一个key
使用这个key,可以明确的为当前这个参数进行赋值
使用关键字参数,可以忽略参数的顺序问题

# 关键字参数
# 关键参数解决了参数在传递时的顺序问题 ，可以无序传递

show(s='hello', n=1)
show(n=1, s='world')

10. 不定长位置参数

*args  在参数中定义了该形参后,那可以通过 *args 接收多个不确定个数的位置参数

'''
不定长位置参数
'''


def my_sum(*args):
    print(args)
    s = 0
    for i in args:
        s += i
    print(s)


my_sum(1, 2)
my_sum(1, 2, 3)
my_sum(1, 2, 3, 4)
my_sum(1, 2, 3, 4, 5)

11. 不定长关键字参数

**kwargs  在参数中定义了该形参后,那可以通过 **kwargs 接收多个不确定个数的关键字参数

'''
不定长关键字参数
'''


def show(**kwargs):
    print(kwargs)


show(a=1)
show(a=1, b=2)
show(a=1, b=2, c=3)


# 定义一个可以接收任何参数的函数
def display(*args, **kwargs):
    print(f'args:{args}')
    print(f'kwargs:{kwargs}')


display()
display(1, 2, 3)
display(a=1, b=2)
display(1, 2, 3, 4, a=1, b=2)
# display(a=1,b=2,2,3,4)

重点:
记住这种函数定义格式:当定义函数时,如果函数的参数想接收任意类型和个数,那么定义格式如下:

def 函数名(*args, **kwargs):
	函数体内容

12. 混合参数(了解)

如果很多个值都是不定长参数，那么这种情况下，可以将缺省参数放到 *args的后面， 但如果有**kwargs的话，**kwargs必须是最后的

def func(a,b,c,d,e, *args,f=1,g=2,**kwargs):
	函数体代码

'''
混合参数的写法
'''


def func(a, b, c, d, e, *args, f=1, g=2, **kwargs):
    print(a, b, c, d, e)
    print(args)
    print(f, g)
    print(kwargs)


func(1, 2, 3, 4, 5)
func(1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 7, 8, 9)
func(1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 7, 8, 9, f=11, g=22)
func(1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 7, 8, 9, f=11, g=22, h=333, i=444)

13. 可变参数二次传递(重点理解)

'''
可变参数的的二次传递
'''


def show(a, *args, **kwargs):
    print(a)
    print(args)
    print(*args)
    display(*args)  # *arsg 手动解包


def display(a, b, c, d):
    print(a, b, c, d)


show(1, 2, 3, 4, 5)

14. 引用概念

引用就是数据在内存中分配的存储空间的地址
id()可以得到数据在内存中的地址
通过引用,可以方便的在函数之间进行数据传递,实现函数间的数据通信

'''
引用的概念
'''

# 引用就是数据在内存中存储时的内存编号

# 通过  id() 函数可以得到数据在内存中的地址

print(id(1))
print(id(1))
print(id(1))

a = 1
print(id(1))
print(id(a))

b = a
print(id(1))
print(id(a))
print(id(b))
print('*' * 20)

a = 2
print(id(1))
print(id(2))
print(id(a))
print(id(b))

15. 数字类型和字符串类型数据的缓存区(了解)

为了在程序中使用数据时,效率更高,ptyhon解释会在程序加载后,产生一个缓存区,缓存区中存放是常用的数据
数字: -5 ~ 255
字符串: 长度为小于20的字符串

16. 可变类型和不可变类型

不可变类型:
	数字 int
	字符串 str
	浮点数 float
	布尔类型 bool
	元组  tuple

	特点: 这些数据都是不可以直接修改的,如果在修改或赋值时,都会开辟一个新空间

可变类型:
	列表 list
	字典 dict
	集合 set

	特点: 这个些数据类型,是可以直接在原对象上进行修改数据,修改完成后,并不影响原对象地址

'''
可变对象的修改
'''

c_l = []

print(id(c_l))

c_l.append(1)
print(id(c_l))

17. 函数版学生管理系统

这个程序要理解记住的是逻辑,而不是代码

'''
学生管理系统


程序 分析：
    1. 学生怎么表示
    2. 学生可能使用 学号 id  ,姓名  name, 年龄 age ,可以使用一个字典来表示每一个学生
    3. 应该有一个容器去保存所有的学生字典 ，可以使用列表实现
    4. 应该有一个主控函数
    5. 菜单函数
    5-1. 选择功能的函数
    6. 添加学生函数
    7. 修改学生函数
    8. 查找学生函数
    9. 删除学生函数
    10.显示所有学生的函数
    11. 因为创建 学生和修改学生，都需要从键 盘输入 数据，那么输入 数据这个功能 就可以提取出一个函数，返回输入的数据
    12. 添加 一个功能 函数，用来显示每个学生的信息

'''

# 定义一个学生的列表，用来保存来管理学生

students = []


# 主控制函数
def main():
    # 通过 死循环控制程序可以重复运行
    while True:
        # 显示菜单
        show_menu()
        # 键盘输入选择一个功能
        select_id = input('请输入一个功能 ID：')
        # 根据输入调用相应的功能 函数
        operator(select_id)


# 菜单函数实现
def show_menu():
    print("---------------------------")
    print("      学生管理系统 V1.0")
    print(" 1:添加学生")
    print(" 2:删除学生")
    print(" 3:修改学生")
    print(" 4:查询学生")
    print(" 5:显示所有学生")
    print(" 6:退出系统")
    print("---------------------------")


# 功能 选择函数,
# 参数是传递的用来选择的功能 id
def operator(select_id):
    if select_id == '1':
        add_stu()
    elif select_id == '2':
        del_id = input('请输入一个要删除的学生ID：')
        del_stu(del_id)
    elif select_id == '3':
        modify_id = input('请输入一个要修改的学生ID：')
        modify_stu(modify_id)
    elif select_id == '4':
        query_id = input('请输入一个要查询的学生ID：')
        search_stu_with_id(query_id)
    elif select_id == '5':
        show_all_info()
    elif select_id == '6':
        # break  # 因为选择功能没有在循环中，所以不能break
        # return  # 作用同上，函数返回后，返回到调用处，返回到主控函数中的死循环中，所以程序还是不能结束
        exit(0)  # 程序通过 exit() 方法，可以直接结束程序
    else:
        print('输入的ID错误 ，请重新输入')


# 实现一个输入函数
# 用来从键盘获取学生信息，并返回
def input_stu_info():
    # 保存输入的学生信息
    stu_id = input("请输入学号：")
    stu_name = input('请输入姓名：')
    stu_age = input('请输入年龄：')
    # 同时返回多个数据时，会组包成一个元组
    return stu_id, stu_name, stu_age


# 实现 添加函数
def add_stu():
    # 主体思路 就是向列表 中添加 一个字典
    # 创建一个学生字典 ，空的
    stu = {}
    # 调用 输入函数，获取学生信息
    stu_info = input_stu_info()

    # 利用获取的信息为字典添加数据
    stu['id'] = stu_info[0]
    stu['name'] = stu_info[1]
    stu['age'] = stu_info[2]

    # 将字典加到列表中
    students.append(stu)

    print(students)


# 实现学生查找的功能
# 返回被找到的学生

def search_stu_with_id(stu_id):
    # 遍历每个学生
    for stu in students:
        # 判断学生是否是查找的人
        if stu['id'] == stu_id:
            # 找到返回该 学生
            show_stu_info(stu)
            return stu

    # 返回没找到
    else:
        print(f'学号为{stu_id}的学生不存在')
        return None


# 实现一个用来显示 单个学生信息的函数
def show_stu_info(stu):
    print(f"学号：{stu['id']} 姓名：{stu['name']} 年龄：{stu['age']}")


# 实现删除学生的函数
def del_stu(del_id):
    # 找到要删除的学生
    stu = search_stu_with_id(del_id)
    # 从列表中删除
    if stu != None:
        students.remove(stu)


# 实现 修改学生的函数
def modify_stu(modify_id):
    # 查找学生
    stu = search_stu_with_id(modify_id)
    # 如果找到就修改
    if stu != None:
        # 先去调用 输入 函数获取数据
        stu_info = input_stu_info()

        # 利用获取的信息为字典添加数据
        stu['id'] = stu_info[0]
        stu['name'] = stu_info[1]
        stu['age'] = stu_info[2]


# 显示所有学生信息
def show_all_info():
    # 遍历打印
    for stu in students:
        show_stu_info(stu)


# 执行主控函数，运行程序
main()