函数

函数

  将实现某个功能的语句块或者段包裹起来可以使代码可以重复使用的一种写法,return返回值默认为None

1 def func1(*args,**kwargs):
2     print('args\t',args)
3     print('kwargs\t',kwargs)
4     return
5 
6 
7 
8 func1(1,'s1',s=1,k=2)
函数

  命名空间和作用域

  匿名函数、

    即lambada表达式,实现某一功能但不会重复使用时使用lambada表达式,可以配合map,filter使用达到对批量数据进行操作的目的

   

装饰器和闭包

装饰器:

  装饰器本质上是一个Python函数,它可以让其他函数在不需要做任何代码变动的前提下增加额外功能,装饰器的返回值也是一个函数对象。它经常用于有切面需求的场景,比如:插入日志、性能测试、事务处理、缓存、权限校验等场景。装饰器是解决这类问题的绝佳设计,有了装饰器,我们就可以抽离出大量与函数功能本身无关的雷同代码并继续重用。概括的讲,装饰器的作用就是为已经存在的对象添加额外的功能。  

闭包: 

  在一个外函数中定义了一个内函数,内函数里运用了外函数的临时变量,并且外函数的返回值是内函数的引用。这样就构成了一个闭包。

  一般情况下,在我们认知当中,如果一个函数结束,函数的内部所有东西都会释放掉,还给内存,局部变量都会消失。但是闭包是一种特殊情况,如果外函数在结束的时候

  发现有自己的临时变量将来会在内部函数中用到,就把这个临时变量绑定给了内部函数,然后自己再结束。

  

 1 #闭包函数的实例
 2 # outer是外部函数 a和b都是外函数的临时变量
 3 def outer( a ):
 4     b = 10
 5     # inner是内函数
 6     def inner():
 7         #在内函数中 用到了外函数的临时变量
 8         print(a+b)
 9     # 外函数的返回值是内函数的引用
10     return inner
11 
12 if __name__ == '__main__':
13     # 在这里我们调用外函数传入参数5
14     #此时外函数两个临时变量 a是5 b是10 ,并创建了内函数,然后把内函数的引用返回存给了demo
15     # 外函数结束的时候发现内部函数将会用到自己的临时变量,这两个临时变量就不会释放,会绑定给这个内部函数
16     demo = outer(5)
17     # 我们调用内部函数,看一看内部函数是不是能使用外部函数的临时变量
18     # demo存了外函数的返回值,也就是inner函数的引用,这里相当于执行inner函数
19     demo() # 15
20 
21     demo2 = outer(7)
22     demo2()#17
闭包

 

闭包的特点  

1 外函数返回了内函数的引用:

  引用是什么?在python中一切都是对象,包括整型数据1,函数,其实是对象。

  当我们进行a=1的时候,实际上在内存当中有一个地方存了值1,然后用a这个变量名存了1所在内存位置的引用。引用就好像c语言里的指针,大家可以把引用理解成地址。a只不过是一个变量名字,a里面存的是1这个数值所在的地址,就是a里面存了数值1的引用。

  相同的道理,当我们在python中定义一个函数def demo():  的时候,内存当中会开辟一些空间,存下这个函数的代码、内部的局部变量等等。这个demo只不过是一个变量名字,它里面存了这个函数所在位置的引用而已。我们还可以进行x = demo, y = demo, 这样的操作就相当于,把demo里存的东西赋值给x和y,这样x 和y 都指向了demo函数所在的引用,在这之后我们可以用x() 或者 y() 来调用我们自己创建的demo() ,调用的实际上根本就是一个函数,x、y和demo三个变量名存了同一个函数的引用。

  不知道大家有没有理解,很晦涩,希望我说明白了我想表达的。

  有了上面的解释,我们可以继续说,返回内函数的引用是怎么回事了。对于闭包,在外函数outer中 最后return inner,我们在调用外函数 demo = outer() 的时候,outer返回了inner,inner是一个函数的引用,这个引用被存入了demo中。所以接下来我们再进行demo() 的时候,相当于运行了inner函数。

  同时我们发现,一个函数,如果函数名后紧跟一对括号,相当于现在我就要调用这个函数,如果不跟括号,相当于只是一个函数的名字,里面存了函数所在位置的引用。

2 外函数把临时变量绑定给内函数:

  按照我们正常的认知,一个函数结束的时候,会把自己的临时变量都释放还给内存,之后变量都不存在了。一般情况下,确实是这样的。但是闭包是一个特别的情况。外部函数发现,自己的临时变量会在将来的内部函数中用到,自己在结束的时候,返回内函数的同时,会把外函数的临时变量送给内函数绑定在一起。所以外函数已经结束了,调用内函数的时候仍然能够使用外函数的临时变量。

  在我编写的实例中,我两次调用外部函数outer,分别传入的值是5和7。内部函数只定义了一次,我们发现调用的时候,内部函数是能识别外函数的临时变量是不一样的。python中一切都是对象,虽然函数我们只定义了一次,但是外函数在运行的时候,实际上是按照里面代码执行的,外函数里创建了一个函数,我们每次调用外函数,它都创建一个内函数,虽然代码一样,但是却创建了不同的对象,并且把每次传入的临时变量数值绑定给内函数,再把内函数引用返回。虽然内函数代码是一样的,但其实,我们每次调用外函数,都返回不同的实例对象的引用,他们的功能是一样的,但是它们实际上不是同一个函数对象。

 

闭包中内函数修改外函数局部变量:

  在闭包内函数中,我们可以随意使用外函数绑定来的临时变量,但是如果我们想修改外函数临时变量数值的时候发现出问题了!咋回事捏??!!(哇哇大哭)

  在基本的python语法当中,一个函数可以随意读取全局数据,但是要修改全局数据的时候有两种方法:1 global 声明全局变量 2 全局变量是可变类型数据的时候可以修改

递归函数和可迭代对象

递归函数:

递归(recursion)就是子程序(或函数)直接调用自己或通过一系列调用语句间接调用自己,是一种描述问题和解决问题的基本方法。
    递归通常用来解决结构自相似的问题。所谓结构自相似,是指构成原问题的子问题与原问题在结构上相似,可以用类似的方法解决。具体地,整个问题的解决,可以分为两部分:第一部分是一些特殊情况,有直接的解法;第二部分与原问题相似,但比原问题的规模小。实际上,递归是把一个不能或不好解决的大问题转化为一个或几个小问题,再把这些小问题进一步分解成更小的问题,直至每个小问题都可以直接解决。因此,递归有两个基本要素:
    (1)边界条件:确定递归到何时终止,也称为递归出口。
    (2)递归模式:大问题是如何分解为小问题的,也称为递归体。递归函数只有具备了这两个要素,才能在有限次计算后得出结果
在递归函数中,调用函数和被调用函数是同一个函数,需要注意的是递归函数的调用层次,如果把调用递归函数的主函数称为第0层,进入函数后,首次递归调用自身称为第1层调用;从第i层递归调用自身称为第i+1层。反之,退出第i+1层调用应该返回第i层 
递归函数的内部执行过程
    一个递归函数的调用过程类似于多个函数的嵌套的调用,只不过调用函数和被调用函数是同一个函数。为了保证递归函数的正确执行,系统需设立一个工作栈。具体地说,递归调用的内部执行过程如下:
    (1)运动开始时,首先为递归调用建立一个工作栈,其结构包括值参、局部变量和返回地址;
    (2)每次执行递归调用之前,把递归函数的值参和局部变量的当前值以及调用后的返回地址压栈;
    (3)每次递归调用结束后,将栈顶元素出栈,使相应的值参和局部变量恢复为调用前的值,然后转向返回地址指定的位置继续执行。

递归函数特性:

  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. 相邻两次重复之间有紧密的联系,前一次要为后一次做准备(通常前一次的输出就作为后一次的输入)。
  4. 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)
  5. 使用递归函数的优点是逻辑简单清晰,缺点是过深的调用会导致栈溢出。

  6. 针对尾递归优化的语言可以通过尾递归防止栈溢出。尾递归事实上和循环是等价的,没有循环语句的编程语言只能通过尾递归实现循环。Python标准的解释器没有针对尾递归做优化,任何递归函数都存在栈溢出的问题。

递归在Python中使有递归深度限制的
设置递归深度
import sys   
sys.setrecursionlimit(1000000)  
 1 # 利用递归函数计算阶乘
 2 # N! = 1 * 2 * 3 * ... * N
 3 def fact(n):
 4     if n == 1:
 5         return 1
 6     return n * fact(n-1)
 7 
 8 print('fact(1) =', fact(1))
 9 print('fact(5) =', fact(5))
10 print('fact(10) =', fact(10))
11 
12 # 利用递归函数移动汉诺塔:
13 def move(n, a, b, c):
14     if n == 1:
15         print('move', a, '-->', c)
16     else:
17         move(n-1, a, c, b)
18         move(1, a, b, c)
19         move(n-1, b, a, c)
20 
21 move(4, 'A', 'B', 'C')
汉诺塔和阶乘

 

迭代器和生成器

示例

凡是可以返回一个迭代器的对象都可称之为可迭代对象,迭代器内部持有一个状态,该状态用于记录当前迭代所在的位置,以方便下次迭代的时候获取正确的元素。迭代器有一种具体的迭代器类型,比如list_iteratorset_iterator。可迭代对象实现了__iter__方法,该方法返回一个迭代器对象。

什么迭代器呢?它是一个带状态的对象,他能在你调用next()方法的时候返回容器中的下一个值,任何实现了__iter____next__()(python2中实现next())方法的对象都是迭代器,__iter__返回迭代器自身,__next__返回容器中的下一个值,如果容器中没有更多元素了,则抛出StopIteration异常,至于它们到底是如何实现的这并不重要。

生成器其实是一种特殊的迭代器,不过这种迭代器更加优雅。它不需要再像上面的类一样写__iter__()__next__()方法了,只需要一个yiled关键字。 生成器一定是迭代器(反之不成立),因此任何生成器也是以一种懒加载的模式生成值。

生成器表达式(generator expression)

生成器表达式是列表推倒式的生成器版本,看起来像列表推导式,但是它返回的是一个生成器对象而不是列表对象。

map filter zip

map() 会根据提供的函数对指定序列做映射。

第一个参数 function 以参数序列中的每一个元素调用 function 函数,返回包含每次 function 函数返回值的新列表。

map() 函数语法:

map(function, iterable, ...)
  • function -- 函数,有两个参数
  • iterable -- 一个或多个序列

Python 2.x 返回列表。

Python 3.x 返回迭代器。

 

 

filter()函数是 Python 内置的另一个有用的高阶函数,filter()函数接收一个函数 f 和一个可迭代对象,这个函数 f 的作用是对每个元素进行判断,返回 True或 False,filter()根据判断结果自动过滤掉不符合条件的元素

zip

 

posted @ 2018-02-13 13:25  xiesibo  阅读(193)  评论(0编辑  收藏  举报