python--高级函数的进阶学习

函数进阶

目标

函数参数和返回值的作用
函数的返回值进阶
函数的参数进阶
递归函数

函数参数和返回值的作用

函数根据有没有参数以及有没有返回值，可以相互组合，一共有 4 种组合形式

无参数，无返回值
无参数，有返回值
有参数，无返回值
有参数，有返回值

定义函数时，是否接收参数，或者是否返回结果，是根据实际的功能需求来决定的！

如果函数内部处理的数据不确定，就可以将外界的数据以参数传递到函数内部
如果希望一个函数执行完成后，向外界汇报执行结果，就可以增加函数的返回值

1.1 无参数，无返回值

此类函数，不接收参数，也没有返回值，应用场景如下：

只是单纯地做一件事情，例如显示菜单
在函数内部针对全局变量进行操作，例如：新建名片，最终结果记录在全局变量中

注意：

如果全局变量的数据类型是一个可变类型，在函数内部可以使用方法修改全局变量的内容 —— 变量的引用不会改变
在函数内部，使用赋值语句才会修改变量的引用

1.2 无参数，有返回值

此类函数，不接收参数，但是有返回值，应用场景如下：

采集数据，例如温度计，返回结果就是当前的温度，而不需要传递任何的参数

1.3 有参数，无返回值

此类函数，接收参数，没有返回值，应用场景如下：

函数内部的代码保持不变，针对不同的参数处理不同的数据
例如名片管理系统针对找到的名片做修改、删除操作

1.4 有参数，有返回值

此类函数，接收参数，同时有返回值，应用场景如下：

函数内部的代码保持不变，针对不同的参数处理不同的数据，并且返回期望的处理结果
例如名片管理系统使用字典默认值和提示信息提示用户输入内容
- 如果输入，返回输入内容
- 如果没有输入，返回字典默认值

函数的返回值进阶

在程序开发中，有时候，会希望一个函数执行结束后，告诉调用者一个结果，以便调用者针对具体的结果做后续的处理
返回值是函数完成工作后，最后给调用者的一个结果
在函数中使用 return 关键字可以返回结果
调用函数一方，可以使用变量来接收函数的返回结果

问题：一个函数执行后能否返回多个结果？

示例 —— 温度和湿度测量

假设要开发一个函数能够同时返回当前的温度和湿度
先完成返回温度的功能如下：

def measure():
"""返回当前的温度"""
```
  print("开始测量...")
  temp = 39
  print("测量结束...")
  
  return temp
```
result = measure()
print(result)
在利用元组在返回温度的同时，也能够返回湿度

改造如下：

def measure():
"""返回当前的温度和湿度"""

  print("开始测量...")
  temp = 39
  wetness = 10
  print("测量结束...")
  # 元祖-可帮助返回多个值，小括号可省略
  return temp, wetness

result = measure()
print(result)

提示：如果一个函数返回的是元组，括号可以省略

技巧

在 Python 中，可以将一个元组使用赋值语句同时赋值给多个变量
注意：变量的数量需要和元组中的元素数量保持一致

result = temp, wetness = measure()

面试题 —— 交换两个数字

题目要求

有两个整数变量 a = 6, b = 100
不使用其他变量，交换两个变量的值

解法 1 —— 使用其他变量

# 解法 1 - 使用临时变量
c = b
b = a
a = c

解法 2 —— 不使用临时变量

# 解法 2 - 不使用临时变量
a = a + b
b = a - b
a = a - b

解法 3 —— Python 专有，利用元组

a, b = b, a

函数的参数进阶

3.1. 不可变和可变的参数

问题 1：在函数内部，针对参数使用赋值语句，会不会影响调用函数时传递的实参变量？ —— 不会！

无论传递的参数是可变还是不可变
- 只要针对参数使用赋值语句，会在函数内部修改局部变量的引用，不会影响到外部变量的引用
  
  def demo(num, num_list):
```
print("函数内部")

# 赋值语句
num = 200
num_list = [1, 2, 3]

print(num)
print(num_list)

print("函数代码完成")
```
  gl_num = 99
  gl_list = [4, 5, 6]
  demo(gl_num, gl_list)
  print(gl_num)
  print(gl_list)

问题 2：如果传递的参数是可变类型，在函数内部，使用方法修改了数据的内容，同样会影响到外部的数据

def mutable(num_list):

    # num_list = [1, 2, 3]
    num_list.extend([1, 2, 3])
    
    print(num_list)

gl_list = [6, 7, 8]
mutable(gl_list)
print(gl_list)

面试题 —— +=

在 python 中，列表变量调用 += 本质上是在执行列表变量的 extend 方法，不会修改变量的引用

def demo(num, num_list):

  print("函数内部代码")

  # num = num + num
  num += num
  # num_list.extend(num_list) 由于是调用方法，所以不会修改变量的引用
  # 函数执行结束后，外部数据同样会发生变化
  num_list += num_list

  print(num)
  print(num_list)
  print("函数代码完成")

gl_num = 9
gl_list = [1, 2, 3]
demo(gl_num, gl_list)
print(gl_num)
print(gl_list)

3.2 缺省参数

定义函数时，可以给某个参数指定一个默认值，具有默认值的参数就叫做缺省参数
调用函数时，如果没有传入缺省参数的值，则在函数内部使用定义函数时指定的参数默认值
函数的缺省参数，将常见的值设置为参数的缺省值，从而简化函数的调用
例如：对列表排序的方法

gl_num_list = [6, 3, 9]

默认就是升序排序，因为这种应用需求更多

gl_num_list.sort()
print(gl_num_list)

只有当需要降序排序时，才需要传递 reverse 参数

gl_num_list.sort(reverse=True)
print(gl_num_list)

指定函数的缺省参数

在参数后使用赋值语句，可以指定参数的缺省值

def print_info(name, gender=True):

  gender_text = "男生"
  if not gender:
      gender_text = "女生"

  print("%s 是 %s" % (name, gender_text))

提示

缺省参数，需要使用最常见的值作为默认值！
如果一个参数的值不能确定，则不应该设置默认值，具体的数值在调用函数时，由外界传递！

缺省参数的注意事项

缺省参数的定义位置

必须保证带有默认值的缺省参数在参数列表末尾
所以，以下定义是错误的！

def print_info(name, gender=True, title):

调用带有多个缺省参数的函数

在调用函数时，如果有多个缺省参数，需要指定参数名，这样解释器才能够知道参数的对应关系！

def print_info(name, title="", gender=True):
"""
```
  :param title: 职位
  :param name: 班上同学的姓名
  :param gender: True 男生 False 女生
  """

  gender_text = "男生"

  if not gender:
      gender_text = "女生"

  print("%s%s 是 %s" % (title, name, gender_text))
```
提示：在指定缺省参数的默认值时，应该使用最常见的值作为默认值！

print_info("小明")
print_info("老王", title="班长")
print_info("小美", gender=False)

3.3 多值参数（知道）

定义支持多值参数的函数

有时可能需要一个函数能够处理的参数个数是不确定的，这个时候，就可以使用多值参数
python 中有两种多值参数：
- 参数名前增加一个 * 可以接收元组
- 参数名前增加两个 * 可以接收字典
一般在给多值参数命名时，习惯使用以下两个名字
- *args —— 存放元组参数，前面有一个 *
- **kwargs —— 存放字典参数，前面有两个 *
args 是 arguments 的缩写，有变量的含义
kw 是 keyword 的缩写，kwargs 可以记忆键值对参数

def demo(num, *args, **kwargs):
```
  print(num)
  print(args)
  print(kwargs)
```
demo(1, 2, 3, 4, 5, name="小明", age=18, gender=True)

提示：多值参数的应用会经常出现在网络上一些大牛开发的框架中，知道多值参数，有利于我们能够读懂大牛的代码

多值参数案例 —— 计算任意多个数字的和

需求

定义一个函数 sum_numbers，可以接收的任意多个整数
功能要求：将传递的所有数字累加并且返回累加结果

def sum_numbers(*args):
```
 num = 0
 # 遍历 args 元组顺序求和
 for n in args:
     num += n

 return num
```
print(sum_numbers(1, 2, 3))

元组和字典的拆包（知道）

在调用带有多值参数的函数时，如果希望：
- 将一个元组变量，直接传递给 args
- 将一个字典变量，直接传递给 kwargs
就可以使用拆包，简化参数的传递，拆包的方式是：
- 在元组变量前，增加一个 *
- 在字典变量前，增加两个 *
  
  def demo(*args, **kwargs):
```
print(args)
print(kwargs)
```
  需要将一个元组变量/字典变量传递给函数对应的参数
  
  gl_nums = (1, 2, 3)
  gl_xiaoming = {"name": "小明", "age": 18}
  
  会把 num_tuple 和 xiaoming 作为元组传递个 args
  
  demo(gl_nums, gl_xiaoming)
  
  demo(*gl_nums, **gl_xiaoming)

函数的递归

函数调用自身的编程技巧称为递归

4.1 递归函数的特点

特点

一个函数内部调用自己
- 函数内部可以调用其他函数，当然在函数内部也可以调用自己

代码特点

函数内部的代码是相同的，只是针对参数不同，处理的结果不同
当参数满足一个条件时，函数不再执行
- 这个非常重要，通常被称为递归的出口，否则会出现死循环！

示例代码

def sum_numbers(num):

    print(num)
    
    # 递归的出口很重要，否则会出现死循环
    if num == 1:
        return

    sum_numbers(num - 1)
    
sum_numbers(3)

4.2 递归案例 —— 计算数字累加

需求

定义一个函数 sum_numbers
能够接收一个 num 的整数参数

计算 1 + 2 + ... num 的结果

def sum_numbers(num):

 if num == 1:
     return 1
 
 # 假设 sum_numbers 能够完成 num - 1 的累加
 temp = sum_numbers(num - 1)

 # 函数内部的核心算法就是 两个数字的相加
 return num + temp

print(sum_numbers(2))

提示：递归是一个编程技巧，初次接触递归会感觉有些吃力！在处理不确定的循环条件时，格外的有用，例如：遍历整个文件目录的结构

posted @ 2020-03-07 11:29 xixx 阅读(196) 评论(0) 编辑收藏举报

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默认就是升序排序，因为这种应用需求更多

只有当需要降序排序时，才需要传递 `reverse` 参数

提示：在指定缺省参数的默认值时，应该使用最常见的值作为默认值！

需要将一个元组变量/字典变量传递给函数对应的参数

会把 num_tuple 和 xiaoming 作为元组传递个 args

demo(gl_nums, gl_xiaoming)

公告

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默认就是升序排序，因为这种应用需求更多

只有当需要降序排序时，才需要传递 reverse 参数

提示：在指定缺省参数的默认值时，应该使用最常见的值作为默认值！

需要将一个元组变量/字典变量传递给函数对应的参数

会把 num_tuple 和 xiaoming 作为元组传递个 args

demo(gl_nums, gl_xiaoming)

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只有当需要降序排序时，才需要传递 `reverse` 参数