XX学Python·函数
函数的定义和调用
''' # 函数定义的格式 def 函数名(参数1,参数2...): 函数体 return 返回值 # 函数调用格式 函数名(参数1,参数2...) # 函数名:绝大多数函数都有函数名,没有函数名的函数不能被复用 # 参数:为了让函数灵活性更高,会动态对函数进行传值 # 函数体:写在函数内部特定功能的代码,调用函数时可全部执行 # 返回值:写在return后,将函数内计算或运行的结果传递到函数体外部 ''' # 定义函数时可以不传参,调用时也不传参 def sing(): print('我在唱歌') def dance(): print('你在跳舞') sing() dance() '''执行顺序:先将所有函数的函数名执行一遍储存在缓存中的方法列表中, 后续调用函数时去方法列表中查询,如果函数名存在,则调用函数内部的代码, 如果函数名不存在就报错。所以函数必须先定义后调用。 ''' # 函数的参数 # 在定义时传入的参数叫做形参,只能在函数体内部使用 def do_sth(who, sth): print(f'{who}在{sth}') # 在调用时传入的参数叫实参,会传入到函数内部被形参接收,传值时保证数量一致。 do_sth('我', '唱歌') do_sth('小明', '洗碗')
函数的返回值
- 函数可以不写返回值或者只写一个return不写返回值内容,都会默认返回一个None
- return后将会立即跳出函数,如果在retrun后仍有代码,则不会被执行
- return只能返回一个元素,如果想返回多个元素需要使用容器类型
# 如果想将数据传递出来可以使用return def sum1(a, b): return a + b print(sum1(1, 3)) # 当函数执行完毕,函数调用位置就替换为函数的返回值 # 返回的数据可以参与计算 print(sum1(1, 3) + 12) # 注:返回值内容不会自动打印到控制台,将数据返回后想要查看数据需手动打印或debug调试 # 如果没有书写返回值,则返回值为None list1 = [1, 2] # 因为此处,append方法,没有返回值,默认返回None print(list1.append(3)) # None def eat(): print('猫吃鱼,狗吃肉,奥特曼吃小怪兽') print(eat()) # None # 如果只写了return 没有写返回值内容会怎么样? None def sum1(a, b): print(a + b) return print(sum1(1, 2)) # None # return执行后会跳出函数,return之后的所有代码将不会继续执行 # 当函数执行结束后,就会回到函数调用的地方继续向下执行 # 在函数中可以有多个return 但是只能执行一个 def function(): print('hello python') return return # 同一分支中,在return之后的所有代码不会被执行 print('hello bigdata') function() # 返回值只能是一个元素,如果要返回多个值只能通过容器类型进行打包 # 默认是元组类型。return后面可以连接列表、元组或字典,以返回多个值。 def function1(): return 1, 2, 3, 4 print(function1()) # (1, 2, 3, 4)
函数的说明文档
# def compute(num1, num2, symbol): # '''用于计算两个数的和差积商''' # if symbol == '+': # return num1 + num2 # elif symbol == '-': # return num1 - num2 # elif symbol == '*': # return num1 * num2 # elif symbol == '/': # return num1 / num2 # else: # print('输入有误') # 在函数体的第一行,输入三对双引号,在中间敲击回车,自动提示提示注明参数和返回值含义 def compute(num1, num2, symbol): """ 用于计算 :param num1:第一个参与计算的数字 :param num2:第二个参与运算的数字 :param symbol:计算的符合(+ - * /) :return:计算的结果 """ if symbol == '+': return num1 + num2 elif symbol == '-': return num1 - num2 elif symbol == '*': return num1 * num2 elif symbol == '/': return num1 / num2 else: print('输入有误') print(compute(1, 2, '/')) # 鼠标放这里就能看见说明文档提示内容 # 使用help()方法可以查阅函数的说明文档
函数的嵌套
def sum_3(num1, num2, num3): """求三个数的和""" return num1 + num2 + num3 def ave_3(num1, num2, num3): """求三个数的平均值""" return sum_3(num1, num2, num3) / 3 print(ave_3(1, 2, 3)) # 2.0
变量的作用域
-
局部变量和全局变量
-
局部变量就是在函数体内部进行定义,函数体外部无法调用的变量
-
全局变量就是在函数体外部,一般在文件顶格处书写,函数体内外都可使用的变量
-
Python中if 、while、for结构中的控制语句中定义的变量都是全局变量
-
-
global 作用是声明我要使用的这个变量是全局变量
a = 100 # def func1(): # a = 1 # 这里a是在函数体内的一个局部变量,并没有修改全局变量的值 def func1(): global a # 要在函数体内修改全局变量就要使用global a = 1 func1() print(a) # 1 # 在python中所有的变量查询遵循LEDB原则 ''' L: local局部作用域的local命名空间 1、首先在函数体内部查询 E: edge(enclosing)嵌套函数外层函数的命名空间 2、在外层函数中查询 G: global全局作用域 3、在全局变量中查询 B: build-in内置模块的命名空间 4、在系统内置变量中查询 ''' def out_func(): a = 2 def in_func(): print(a) in_func() out_func() # 2 # 可以在函数体内创建全局变量,只要用global修饰就行 def func2(): global b b = 99 func2() print(b) # 99
函数的参数
-
位置参数:根据函数定义的参数位置来传递参数,参数的顺序及个数必须一致
-
关键字参数:通过“键=值”形式,函数调用时,如有位置参数,位置参数必须在关键字参数前面,但关键字参数之间不存在先后顺序。
-
缺省参数:函数调用时,如果为缺省参数传值则修改默认参数值;否则使用默认值。
-
位置不定长参数,被args接收打包为一个元组,是规定,args可以是其他名称替代,但习惯用args。格式:def 函数名(args):
-
关键字不定长参数,被kwargs接收打包为一个字典。格式:def 函数名(**kwargs):
-
形参和实参的排列顺序
-
形参:位置参数>>位置不定长参数>>缺省参数>>关键字不定长参数
- 整体顺序:位置参数>>缺省参数>>不定长参数
-
实参:顺序赋值>>关键字参数赋值。
- 传递实参的传递顺序:位置参数>>缺省参>>不定长参数
-
一般参数种类不超过3种,参数个数不超过5个
-
# 关键字参数可以不按顺序,但必须在位置参数后面 def user_info(name, age, gender): print(f'您的名字是{name}, 年龄是{age}, 性别是{gender}') user_info('Rose', age=20, gender='女') user_info('小明', gender='男', age=16) # 缺省参数,一般使用关键字参数给缺省参数赋值 def user2_info(name, age, gender='男'): # 默认缺省参数gender='男' print(f'您的名字是{name}, 年龄是{age}, 性别是{gender}') user2_info('TOM', 20) # 您的名字是TOM, 年龄是20, 性别是男 user2_info('Rose', 18, '女') # 位置不定长参数 def func1(*args): print(*args) # 相当于print(1,2,3),因为1,2,3传值给了*args func1(1, 2, 3) # 1 2 3,所以也就是*args=1,2,3 def user_info(*args): print(args) print(*args) # TOM 下次运行TOM 18 user_info('TOM') # ('TOM',)数据传入函数内部时进行打包,转换为一个元组被args接受 user_info('TOM', 18) # ('TOM', 18) def max1(*args): # 案例:输入不确定数量多个数,判断其中最大值 max_mun = args[0] # args是元组类型 for i in args: if i > max_mun: max_mun = i return max_mun print(max1(1, 2, 5)) # 5 print(max(-3, -1, -10)) # -1 # 关键字不定长参数 # def func(**kwargs): # print(**kwargs) # 相当于print(a=1, b=2),给print输入多个关键字参数会报错 # # # func(a=1, b=2) # a=1, b=2传给了**kwargs def func(**kwargs): print(1, 2, **kwargs) # 相当于print(1, 2, sep='$', end='a') func(sep='$', end='a') # 1$2a,把sep='$', end='a'传给了**kwargs def func2(**kwargs): print(kwargs) # 传参后,实参处所有未定义关键字参数转换为字典键值对,保存在kwargs中 func2(a=1, b=2) # {'a': 1, 'b': 2} def stu_info(**kwargs): # 案例,创建一个函数保存学员信息 print(f'学员信息为:{kwargs}') stu_info(name='xx', age=18) # 学员信息为:{'name': 'xx', 'age': 18}
- 不定长参数的使用
def print_numbers(*args): print(args) # ([1, 2, 3, 4],) print(*args) # [1, 2, 3, 4] l1 = [1, 2, 3, 4] print_numbers(l1) # 将l1作为1个整体传入,函数接受的其实只有一个参数,且类型为list def print_numbers(*args): print(args) # (1, 2, 3, 4) print(*args) # 1 2 3 4 l1 = [1, 2, 3, 4] print_numbers(*l1) # *l1等价于print_numbers(1, 2, 3, 4)
组包和拆包
# 组包 a = 1,2,3,4 print(a) # (1, 2, 3, 4)将多个数据打包为一个容器(元组) def func1(): return 1,2,3 # 返回多个数据默认打包为一个元组 print(func1()) # (1, 2, 3) # 拆包(解包) x, y, z = (1, 2, 3) # 元组、列表一样 print(x, y, z) # 1 2 3 list1 = ['xx', 'lsl'] for index, value in enumerate(list1): print(index, value) # 0 xx 下一行 1 lsl dict1 = {'name': 'xx', 'age': 18} for key, value in dict1.items(): print(key, value, end='$$') # name xx$$age 18$$ dict2 = {'a': 1, 'b': 2} char1, char2 = dict2 # 字典拆包得到的是字典的键 print(char1, char2) # a b set1 = {'xx', 'lsl', 'wzl'} a, b, c = set1 # 可对集合拆包,但一般不会这样做,因为赋值顺序无法指定 print(a, b, c) # wzl xx lsl顺序不一定 # 同时应用组包和拆包的案例 # 互换过程:先将a、b的值提取出来组包为一个元组;再进行拆包,将元组内的数据分别赋值给a,b两变量 a = 1 b = 2 a, b = b, a print(a, b) # 2 1
引用
- 数据的三个维度:值, 数据类型,唯一标识
- 值: 数据计算时使用的值
- 数据类型:数据的存储类型
- 唯一标识:id引用地址,也就是数据的内存地址的标识
- 如果我们想要判断id或者说唯一标识是否相等,我们使用is进行判断
# 值相等的数据,唯一标识和数据类型不一定相等 bool1 = False int1 = 0 print(bool1 == int1) # True,0和False的值相等 print(type(bool1) == type(int1)) # False,数据类型不等 print(id(bool1) == id(int1)) # False,唯一标识不等 # 值和数据类型相等的,唯一标识不一定相等, list1 = [1, 2, 3] list2 = [1, 2, 3] print(list1 == list2) # True,值相等 print(type(list1) == type(list2)) # True,数据类型相等 print(id(list1) == id(list2)) # False,id不等,也就是其所在的内存空间不一致 # 可变容器类型id地址不同 d1 = {'a':1,'b':2,'c':3} d2 = {'a':1,'b':2,'c':3} print(id(d1)) # 1864418858872 print(id(d2)) # 1864418858952 两个id不同 # id地址相等的, 值和数据类型必然相等 # 在同一内存空间中只能储存同一个值 str1 = 'abc' str2 = 'abc' print(id(str1) == id(str2)) # True print(type(str1) == type(str2)) # True print(str1 == str2) # True # 不可变类型id地址相同 tuple1 = (1,2,3) tuple2 = (1,2,3) print(id(tuple1)) # 1864423129960 print(id(tuple2)) # 1864423129960 # 使用is可以判断是否为同一个内存空间中的数据 print(list1 is list2) # False print(str1 is str2) # True #
-
可变类型和不可变类型
-
可变类型:内存空间中的数据可以被修改的数据类型
- list set dict
-
不可变数据类型:内存空间中的数据不可被修改的数据类型
- int float bool str tuple
-
# 传参或者变量的传递是进行了值的传递,还是进行了引用地址的传递呢? list1 = [1, 2, 3, 4] list2 = [1, 2, 3, 4] #id的值,我们称呼他为引用地址,list1和list2 的引用地址不同 print(id(list1)) # 140652966394496 print(id(list2)) # 140652968507776 list1.append(5) print(list1) print(list2) # 在list1中添加了数据,那list1的引用地址会发生变化么?不会变化 # list1,在使用append方法时,是将内存空间中的值进行了变化,没有修改内存地址,所以id不变 print(id(list1)) # 140652966394496 # 如果我们使用list1 = list2,list1的引用地址发生变化了么? 变化 list1 = list2 # 此时,list1和list2指向同一块内存空间 print(id(list1)) # 140652968507776 # 如果在list1中删除下标为1的元素,list2会发生变化么? 会变化 # list1和list2指向同一块内存空间,所以内存空间中数据发生了改变,list1和list2均变化 list1.pop(1) print(list1) # [1, 3, 4] print(list2) # [1, 3, 4] # list 内存空间中的数据可以发生改变,这种数据类型我们称之为可变数据类型 # 练习: list1 = [1, 2, 3, 4] list2 = [1, 2, 3, 4] list1 = [1, 2, 3, 4, 5] list2 = list1 list1.pop(2) list1 + list2 # list1 和list2 分别是多少 print(list1) print(list2) # 练习: str1 = '12345' str2 = '12345' str1 = str2 str1 = '123' str2 + str1 print(str1) print(str2) str1 = '123' str2 = '123' print(id(str1)) # 140509725727984 print(id(str2)) # 140509725727984 # 可以修改str内部的元素么? 不可以 # TypeError: 'str' object does not support item assignment # str1[0] = '2' # 既然内部元素不可修改,系统定义其值相同时,数据引用地址也相同 # 这种内存空间中的数据无法被修改的值为不可变数据类型 # 结论:在数据的传递过程中,是引用传递,不是值的传递
-
引用当作参数传递
-
在函数传参过程中,变量会以引用的形式进行传参,也就是变量或参数传递是引用传递,不是值传递
-
如果参数是可变数据类型,那么在函数内修改其引用地址指向空间内的数据,外部数据同时发生变化
-
如果参数是不可变数据类型,其实也是引用传递,只不过引用地址指向的数据空间中的数据无法被修改
-
-
# a = 1 # 将数字1所在空间的id(引用地址)赋值给了a # b = a # 将a所保存的引用地址给了b def func(num_list): print(id(num_list)) # 140490414045760 num_list.append(2) return num_list # 参数传递时,是地址传递,将list1的id传递给了num_list # num_list修改内存空间中的数据时,list1,也会发生变化 list1 = [1, 2, 3, 4] # print(id(list1)) # 140490414045760 # print(func(list1)) # print(list1) def func2(num_list): print(id(num_list)) # 140326362233472 # 无论什么情况下,使用=赋值运算,就是将等号右侧数据的引用地址,赋值给等号左侧的变量 num_list = [1, 2, 3, 4, 5] print(id(num_list)) # 140466340833664 return num_list print(id(list1)) # 140326362233472 print(func2(list1)) # [1, 2, 3, 4, 5] print(list1) # [1, 2, 3, 4] # 不可变数据类型 def func1(char1): print(id(char1)) # 140228523715632 # 不可变数据类型,参数传递时也是引用传递,但无法修改原有数据空间内的数据, # 如果想要修改只能改变引用地址,重新赋值(只有=才有改变引用的功能) char1.replace('a', 'b') return char1 str1 = 'abc' print(id(str1)) # 140228523715632 print(func1(str1)) # abc print(str1) # abc
学生管理系统
# 需求拆分: ''' 1.展示学生管理系统的功能有哪些,引导用户键入序号选择功能 2.获取用户键入的功能 3.分析具体要执行哪一项功能 4.执行功能 ''' def print_all_option(): """用户功能界面展示""" print('-' * 20) print('欢迎登录学员管理系统') print('1: 添加学员信息') print('2: 删除学员信息') print('3: 修改学员信息') print('4: 查询学员信息') print('5: 遍历输出所有学员信息') print('6: 退出系统') print('-' * 20) def choose_option(num): """分析要执行哪一项功能""" if num == '1': # 添加学员函数 add_student_info() elif num == '2': # 删除学员函数 delete_student_info() elif num == '3': # 修改学员函数 modify_student_info() elif num == '4': # 查询学员函数 search_student_info() elif num == '5': # 展示所有学员函数 show_students_info() elif num == '6': # 退出程序函数 exit_program() else: print('无此选项,请重新输入') def add_student_info(): stu_id = input('请输入要添加学员的id:') students_id = [i['id'] for i in students_list] if stu_id in students_id: print('该id值已经存在,无法添加学员') else: name = input('请输入要添加学员的姓名:') age = int(input('请输入要添加学员的年龄:')) mobile = input('请输入要添加学员的手机号:') students_list.append({'id': stu_id, 'name': name, 'age': age, 'mobile': mobile}) print('学员添加完成') def delete_student_info(): stu_id = input('请输入要删除学员的id:') for stu_info in students_list: if stu_info['id'] == stu_id: students_list.remove(stu_info) print('该学员已删除') return else: print('该学员不存在,无法删除') def modify_student_info(): stu_id = input('请输入要修改学员的id:') for dict_stu in students_list: if stu_id == dict_stu['id']: name = input('请输入您要修改为的名字:') age = int(input('请输入您要修改为的年龄:')) mobile = input('请输入您要修改为的手机号:') dict_stu['name'] = name dict_stu['age'] = age dict_stu['mobile'] = mobile print('学员信息修改完成') break else: print('该学员不存在,修改失败') def search_student_info(): stu_id = input('请输入要查询学员的id:') for dict_stu in students_list: if stu_id == dict_stu['id']: print(dict_stu) break else: print('该学员不存在,查询失败') def show_students_info(): for dict_stu in students_list: print(dict_stu) def exit_program(): global is_stop is_stop = True students_list = [{'id': '001', 'name': 'xx', 'age': 18, 'mobile': '18181818188'}, {'id': '002', 'name': 'lsl', 'age': 17, 'mobile': '18181818168'}, {'id': '003', 'name': 'rose', 'age': 22, 'mobile': '18181818168'}] is_stop = False while not is_stop: print_all_option() user_num = input('请输入您要执行的功能序号:') choose_option(user_num)
函数递归(recursion)
- 函数内部调用函数本身
- 函数有明确的递归跳出条件
- 不超出最大调用深度
# 需求: ''' func(1) = 1 func(2) = 1 + 2 = func(1) + 2 func(3) = 1 + 2 + 3 = func(2) + 3 func(4) = 1 + 2 + 3 + 4 = func(3) + 4 ..... func(n) = 1 + 2 + 3 .... + n = func(n-1) + n ''' # RecursionError: maximum recursion depth exceeded # 这种方式无法跳出递归,所以在使用的时候就会无限递归下去 # def func(n): # return func(n-1) + n ''' func(1) = 1 func(2) = func(1) + 2 func(3) = func(2) + 3 func(4) = func(3) + 4 ..... func(n) = func(n-1) + n ''' def func(n): if n == 1: return 1 return func(n-1) + n print(func(999)) # Python中默认的最大调用深度是1000,也就是Python中函数最多嵌套1000层 # 最大调用深度是为了保证系统性能的,否则无限递归下去,一会内存就满了 # 最大调用深度可以调整,可以调整到非常大的数字只要系统性能跟得上 # RecursionError: maximum recursion depth exceeded in comparison # 注意事项: # 在编程初期,尽量少使用递归,但是要理解递归的特性,别人写的递归函数也要能看懂
lambda函数
- lambda表达式(匿名函数),在函数定义时没有函数名,格式: lambda 参数: 返回值
- 可以用变量保存,在变量之后添加括号即可调用
- lambda缺点:
- 没办法书写复杂函数,因无函数体,只有返回值,返回值后边只能书写一个表达式
- lambda可读性极差
- lambda应用场景:
- 可以用于一次性函数使用
- 可以作为函数的参数进行传递
# 需求: 根据传入的参数返回最大值 使用lambda函数书写 # 三目运算 : 条件成立时返回的代码 if 条件 else 条件不成立时返回的代码 max_num = lambda a, b: a if a > b else b # 使用变量可以储存lambda函数 print(max_num(1, 2)) # 2 print(max_num(9, 2)) # 9 print(type(max_num)) # <class 'function'> def func(): print('abc') print(type(func)) # <class 'function'> # 通过对数据类型的查看,发现lambda和普通函数本质上是一样的,只是在使用时构造更简单 # 在使用lambda函数时可以不用变量接收 print((lambda a, b: a if a > b else b)(3, 4)) # 4 # 但不用变量接收,lambda函数只能使用一次,使用后集被释放,无法再次使用 # 使用lambda完成递归(了解,一般不建议写复杂的代码) func1 = lambda n: func1(n-1) + n if n != 1 else 1 print(func1(3)) # 6 # list sort排序方法中的key所需要的参数就是一个函数,我们可以传入lambda表示 list1 = [{'name': 1, 'age': 18}, {'b': 12}, {'c': 10}] # 排序规则:根据字典的第一个键所对应的值进行排序 list1.sort(key=lambda x: list(x.values())[0]) # x是list1里每个元素,即字典 print(list1) # [{'name': 1, 'age': 18}, {'c': 10}, {'b': 12}] print(list1[0].values()) # dict_values([1, 18]) print(type(list1[0].values())) # <class 'dict_values'> list2 = [11, 34, 2, 5] list2.sort(key=lambda x: x % 5) # 除以5的余数排序,默认升序 print(list2) # [5, 11, 2, 34] list3 = [[2, 1, 3], [0, 2, 4], [7, 8, 9]] list3.sort(key=lambda x: x[0]) print(list3) # [[0, 2, 4], [2, 1, 3], [7, 8, 9]] # 可以使用不定长参数 sum1 = lambda *args: sum(args) print(sum1(1, 2, 3)) # 6 # 格式: lambda 参数: 返回值,参数可以省略 hei = lambda: print('hello world') hei() # hello world # lambda里面还有lambda fn = lambda string: lambda msg: f'{string}: {msg}!' # 重点:fn返回的依旧是一个lambda表达式lambda msg: f'{string}: {msg}!' fnh = fn("hello") # fnh是fn调用后的结果fnh=lambda msg: f'{hello}: {msg}!' print(fnh("MrSun")) # hello: MrSun! fnw = fn("welcome to") # fnw同样是fn调用后的结果 print(fnw("China")) # welcome to: China!
【推荐】国内首个AI IDE,深度理解中文开发场景,立即下载体验Trae
【推荐】编程新体验,更懂你的AI,立即体验豆包MarsCode编程助手
【推荐】抖音旗下AI助手豆包,你的智能百科全书,全免费不限次数
【推荐】轻量又高性能的 SSH 工具 IShell:AI 加持,快人一步
· winform 绘制太阳,地球,月球 运作规律
· AI与.NET技术实操系列(五):向量存储与相似性搜索在 .NET 中的实现
· 超详细:普通电脑也行Windows部署deepseek R1训练数据并当服务器共享给他人
· 上周热点回顾(3.3-3.9)
· AI 智能体引爆开源社区「GitHub 热点速览」