Py修行路 python基础 （十四）递归 及 面向对象初识及编程思想
一、递归
1、定义：
在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。
（1）递归就是在过程或函数里调用自身；
（2）在使用递归策略时，必须有一个明确的递归结束条件，称为递归出口。
1 def age(n): 2 if n ==1: #条件判定 3 return 10 #返回一个结果 4 else: 5 return age(n-1)+2 #重复调用函数本身，系统会将运算的结果存放到栈，然后再依次的进行取值调用。 6 print(age(5)) #打印结果
执行结果：18
2、优缺点：
递归函数的优点是定义简单，逻辑清晰。理论上，所有的递归函数都可以写成循环的方式，但循环的逻辑不如递归清晰。
递归的缺点：递归算法解题的运行效率较低。在递归调用的过程当中系统为每一层的返回点、局部量等开辟了栈来存储。递归次数过多容易造成栈溢出等。
def func(): print("*******") func() func() #执行结果 [Previous line repeated 993 more times] ******* File "F:/py_fullstack_s4/day26/递归.py", line 8, in func ******* print("*******") ******* RecursionError: maximum recursion depth exceeded while calling a Python object
3、递归编程的注意点：
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.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）。
4、此处引出一个新的知识点：二分法
二分法，是一种快速查找的方法，时间复杂度低，逻辑简单易懂，总的来说就是不断的除以2除以2...
他主要应用于有序序列中，原理是每次查找都将原序列折半，逐渐缩小查找范围的一种算法。应用于递归，循环之中，直到找到结果。
#运用 递归 和 二分法 的运算方式，查找列表中的某个值 data = [1, 3, 6, 7, 9, 12, 14, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 30, 32, 33, 35] num = int(input("please input your want to find number:")) def search(num,data): if len(data) > 1: #排除列表分割，仅剩一个元素的情况 #二分法# a = int(len(data)//2) #将计算列表的长度，除以2 取整数 mid_value = data[a] #取当前中间的值 if num > mid_value: #要找的值 大于 中间的值 data = data[a:] #将原列表从中间值往后，取出来，构建一个新列表 search(num,data) #递归判断 elif num < mid_value: #要找的值 小于 中间的值 data = data[:a] #将原列表开始到中间值，取出来，构建一个新列表 search(num,data) #递归判断 else: #正好是这个值 print("find it!!",num) return #打印 else: #判断列表分割，仅剩一个元素的情况 if data[0] == num: print('find it!! %s'%data[0]) else: #列表中没有这个值 print('not this num %s'%num) search(num,data) #执行结果： please input your want to find number:18 find it!! 18
二、函数式编程介绍
1、用def模仿数学中函数的方式，传一个值，就得一个结果。不会修改外部的状态。
2、代码非常的精简，直接导致可读性非常差。
三、面向对象的程序设计
1、前提铺垫：
python中一切皆为对象，python 3统一了类与类型的概念，类型即是类。例如：int，str，list，等等……
编程语言中，是先有了类，然后再产生一个个对象。而现实生活中正好相反。
明确一点：面向对象编程是一种编程方式，此编程方式的功能需要使用 “类” 和 “对象” 来实现，所以，面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。
类就是一个模板，模板里可以包含创建多个函数，函数里实现自定义的功能
对象则是根据模板创建的实例，通过实例(对象)可以执行类中定义的函数
2、语法：
1）创建类：class是关键字，表示类 class *** #创建类
2）创建对象：类名称后加括号 将结果赋给一个变量 即可 x = ***() #创建对象
1 class hello: #任意定义一个类 2 camp = 'hello world' 3 def f(self): 4 print("f") 5 h = hello() # 类实例化 6 print(h) #打印 7 8 #执行结果： 9 10 <__main__.hello object at 0x00000000026C9630>
3、类与对象
1）什么是对象：
以游戏举例：英雄联盟，每个玩家选一个英雄，每个英雄都有自己的特征和和技能，特征即数据属性，技能即方法属性，特征与技能的结合体就一个对象。
2）什么是类：
从一组对象中提取对象共同的 特征，技能，构成一个类。类也是特征与技能的结合体，特征即数据并且是所有对象共享的数据，技能即函数属性并且是所有对象共享的函数属性。
①优点：解决了程序的扩展性，对某个对象进行修改，会立刻反映到整个体系中
②缺点：可控性差，无法预测最终的结果。
面向对象的程序设计并不是程序全部。对于软件质量来说，面向对象的程序设计只是用来解决扩展性的问题。
def 或是 class 都是在定义一个函数名。class 定义 类 camp 阵营 attack(self) 技能 nickname昵称 init 开始，初始
3）如何使用类：
一、实例化
类的实例化就会产生一个实例（对象）。 可以理解为类加()把虚拟的东西实例化，得到具体存在的值，叫做类的实例化。
class Garen: #定义一个类 camp = 'Demacia' def attack(self): print('attack') g1 = Garen() #类的实例化，产生一个对象，可以调用类内包括的所有特征（共性）。 print(g1) #打印 #执行结果： <__main__.Garen object at 0x00000000028C9CC0>
二、类通过.（点）的方式引用特征（类的变量）和技能（类的函数（类内部还是定义的函数，调用的话还是需要传入参数））
class Garen: camp='Demacia' def attack(self): print('attack') print(Garen.camp) #查看camp print(Garen.attack) #打印数据类型 Garen.attack('nihao') #由于是调用有参函数，需要传值 #执行结果： Demacia <function Garen.attack at 0x000000000229C950> attack
2、对象之间也有不同，及除了同性也有特性。例如昵称！
class Garen: camp='Demacia' def __init__(self,nickname): self.nick=nickname #给实例自己定义一个别名，由外部传入 #g1.nick = '草丛伦' def attack(self,enemy): # print('---------->',self.nick) #g1.nick print('%s attack %s' %(self.nick,enemy)) g1=Garen('草丛伦') #类实例化，类Garen触发调用_init_ #Garen._init_(self,'NB') g2=Garen('刘下') print(g1.nick) g1.attack('alex') #执行结果： 草丛伦 草丛伦 attack alex
self 指自己。
注意：类的实例化就会自动触发类内_init_函数的执行。
3、怎么调用类的特征与技能
注意：类与对象之间的绑定方法。调用绑定方法，python 会自动传值，会将调用者本身当作参数传给self，第一值。
print(gi.attack) #调用绑定方法，类绑定给g1
print(Garen.attack) #函数
class Garen: camp='Demacia' def __init__(self,nickname): self.nick=nickname #给实例自己定义一个别名，由外部传入 #g1.nick = '草丛伦' def attack(self,enemy): # print('---------->',self.nick) #g1.nick print('%s attack %s' %(self.nick,enemy)) g1=Garen('草丛伦') #类实例化，类Garen触发调用_init_ #Garen._init_(self,'NB') g2=Garen('刘下') print(g1.nick) #昵称 print(g1.camp) #阵营 print(g1.attack) #打印 查看绑定方法 print(Garen.attack) # 打印 函数 #执行结果： 草丛伦 Demacia <bound method Garen.attack of <__main__.Garen object at 0x0000000002299D68>> <function Garen.attack at 0x000000000229C9D8>
Garen.attack(参数)# 调用的是函数，需要传参
g1.attack('alex') #self = g1；enemy = 'alex'若是函数有多个值，就在赋值的时候，传入其他的参数。
print(g1.nick)
只要是对象触发的，调用的时候就会自动给调用的函数传值，将自身传到第一个参数self。若是函数有多个值，就在赋值的时候，对应的传入其他的参数。
class Garen: camp='Demacia' def __init__(self,nickname): self.nick=nickname #给实例自己定义一个别名，由外部传入 #g1.nick = '草丛伦' def attack(self,enemy): # print('---------->',self.nick) #g1.nick print('%s attack %s' %(self.nick,enemy)) g1=Garen('草丛伦') #类实例化，类Garen触发调用_init_ #Garen._init_(self,'NB') g2=Garen('刘下') print(g2.nick) print(g2.camp) #执行结果： 刘下 Demacia
三、总结：
1、类：一：实例化，二：引用名字（类名.变量名，类名.函数名） 得到一个内存地址，加()就能运行。
2、实例（对象）：引用名字(实例名.类的变量，实例名.绑定方法，实例名.实例自己的变量名)
3、类：
优点：解决了程序的扩展性，对某个对象进行修改，会立刻反映到整个体系中
缺点：可控性差，无法预测最终的结果。
面向对象的程序设计并不是全部。对于软件质量来说，面向对象的程序设计只是用来解决扩展性的问题。
在python中，用变量表示特征，用函数表示方法，因而类是变量与函数的结合体，对象是变量与方法（指向类的函数）的结合体
4、类属性：特征（变量）和方法（函数）
5、类有两种方法：1.类的实例化；2.属性引用
1.实例化：
类名加括号就是实例化，会自动触发__init__函数的运行，可以用它来为每个实例定制自己的特征
2.属性引用：
类名.方法
6、对象也称为实例
对象的属性：对象本身就自有特征（变量）
对象的只有一种用法：属性引用
7、类的名称空间和对象的名称空间
创建一个类，就会创建一个类的名称空间，存放类中定义的属性：特征（数据）和方法（函数）
创建一个对象，及类的实例化，就会创建一个类的名称空间，存放对象的属性。
注意：对象就是类的实例化，类完成实例化的操作就已经将类的方法绑定到对象上，对象调用方法会现在自己的名称空间去找，找不到会去类的名称空间去找，再找不到会抛异常。它不会去找全局的定义。
查看类的名称空间 类名._dict_
查看对象的名称空间 对象名._dict_
绑定方法的核心在于‘绑定’，唯一绑定到一个确定的对象
可以调用：查
print(Garen.camp) #查
可以更改：改
Garen.camp='aaaaaa' #改
print(Garen.camp)
可以删除： 删
del Garen.camp #删除
print(Garen.camp)
可以添加： 增
Garen.x=1 #增加特征
print(Garen.x)
关于对象（实例）
可以调用： 查
g1=Garen('alex')
print(g1.nick) #查
可以更改： 改
g1.nick='asb' #改
print(g1.nick)
可以删除： 删
del g1.nick
print(g1.nick) #删
可以增加： 增
g1.sex='female'
print(g1.sex) #增加
四、面向对象的软件开发：
分为五部：
1、面向对象分析（object oriented analysis,OOA）：
产品经理调研市场，考察，明确软件的用途和应用场景。
2、面向对象设计（object oriented design,OOD）：
根据需求，对每一部分进行具体的设计，例如：类的设计
3、面向对象编程（object oriented programming,OOP）：
将设计编程成代码
4、面向对象测试（object oriented test,OOT）：
对写好的代码进行测试，发现错误并改正。面向对象的测试是用面向对象的方法进行测试，以类为测试的基本单元。
5、面向对象维护（object oriented soft maintenance,OOSM）：
解决用户使用产品过程中出现的问题，或是增加新的功能。
面向对象编程思想：
1、设计的时候，一定要明确应用场景
2、由对象分析定义类的时候，找不到共同特征和技能不用强求
