函數的定義:
函數是指將一組語句的集合通過一個名字(函數名)封裝起來,要想執行這個函數,只需要調用其函數名即可。
函數的特性:
減少重複的代碼
使程序變得可拓展
使程序變得容易維護
語法定義:
def sayhi():#函數名 print("Hello, I'm nobody!") sayhi() #調用函數 可以帶參數 #下面這段代碼 a,b = 5,8 c = a**b print(c) #改成用函數寫 def calc(x,y): res = x**y return res #返回函數執行結果 c = calc(a,b) #結果賦值給c變量 print(c) 參數可以讓函數更加靈活,還可以根據調用時傳參的不同來決定函數內部的執行流程。
函數參數:
形參變量:
只有在被調用時纔會分配內存單元,在調用結束,即刻釋放所分配的內存單元。因此,形參只在函數內部有效。函數調用結束返回主調用函數後則不能再使用該形參變量。
實參:
可以是常參、變量、表達式、函數等,無論實參是何種類型的量,在進行函數調用時,他們都必須有確定的值,以便把這些值傳送給形參。因此應預先用賦值,輸入等辦法使參數獲得確定值。
例子:
def calc(x, y): ## x和y爲形參 res = x**y return res a = 2 b = 2 c = calc(a, b) ##a和b爲實參 print(c)
默認參數:
def stu_register(name,age,country,course): print("----註冊學生信息------") print("姓名:",name) print("age:",age) print("國籍:",country) print("課程:",course) stu_register("王山炮",22,"CN","python_devops") stu_register("張叫春",21,"CN","linux") stu_register("劉老根",25,"CN","linux") 發現 country 這個參數 基本都 是"CN", 就像我們在網站上註冊用戶,像國籍這種信息,你不填寫,默認就會是 中國, 這就是通過默認參數實現的,把country變成默認參數非常簡單 def stu_register(name,age,course,country='CN'): print("----註冊學生信息------") print("姓名:",name) print("age:",age) print("國籍:",country) print("課程:",course) stu_register("王山炮",22,"python_devops",country='US') stu_register("張叫春",21,"linux") stu_register("劉老根",25,"linux") 這樣,這個參數在調用時不指定,那默認就是CN,指定了的話,就用你指定的值。 另外,你可能注意到了,在把country變成默認參數後,我同時把它的位置移到了最後面,爲什麼呢
關鍵參數:
正常情況下,給函數傳參數要按順序,不想按順序就可以用關鍵參數,只需指定參數名即可(指定了參數名的參數就叫關鍵參數),但記住一個要求就是,關鍵參數必須放在位置參數(以位置順序確定對應關係的參數)之後 def stu_register(name, age, course='PY' ,country='CN'): print("----註冊學生信息------") print("姓名:", name) print("age:", age) print("國籍:", country) print("課程:", course) 調用可以這樣: stu_register("王山炮",course='PY', age=22,country='JP' ) stu_register('李白', '28', course='Linux', country='US')
非固定參數:
若你的函數在定義時不確定用戶想傳入多少個參數,就可以使用非固定參數 def stu_register(name,age,*args): # *args 會把多傳入的參數變成一個元組形式 print(name,age,args) stu_register("Alex",22) #輸出 #Alex 22 () #後面這個()就是args,只是因爲沒傳值,所以爲空 stu_register("Jack",32,"CN","Python") #輸出 # Jack 32 ('CN', 'Python') 還可以有一個**kwargs def stu_register(name,age,*args,**kwargs): # *kwargs 會把多傳入的參數變成一個dict形式 print(name,age,args,kwargs) stu_register("Alex",22) #輸出 #Alex 22 () {}#後面這個{}就是kwargs,只是因爲沒傳值,所以爲空 stu_register("Jack",32,"CN","Python",sex="Male",province="ShanDong") #輸出 # Jack 32 ('CN', 'Python') {'province': 'ShanDong', 'sex': 'Male'}
返回值:
函數外部的代碼要想獲取函數的執行結果,就可以在函數裏用return語句把結果返回 def stu_register(name, age, course='PY' ,country='CN'): print("----註冊學生信息------") print("姓名:", name) print("age:", age) print("國籍:", country) print("課程:", course) if age > 22: return False else: return True registriation_status = stu_register("王山炮",22,course="PY全棧開發",country='JP') if registriation_status: print("註冊成功") else: print("too old to be a student.") 注意 函數在執行過程中只要遇到return語句,就會停止執行並返回結果,so 也可以理解爲 return 語句代表着函數的結束 如果未在函數中指定return,那這個函數的返回值爲None
全局與局部變量:
name = "Alex Li" def change_name(name): print("before change:",name) name = "金角大王,一個有Tesla的男人" print("after change", name) change_name(name) print("在外面看看name改了麼?",name) 輸出 before change: Alex Li after change 金角大王,一個有Tesla的男人 在外面看看name改了麼? Alex Li 不用傳name 值到函數裏,也可以在函數裏調用外面的變量 name = "Alex Li" def change_name(): name = "金角大王,一個有Tesla的男人" print("after change", name) change_name() print("在外面看看name改了麼?", name) 但就是不能改! 在函數中定義的變量稱爲局部變量,在程序的一開始定義的變量稱爲全局變量。 全局變量作用域是整個程序,局部變量作用域是定義該變量的函數。 當全局變量與局部變量同名時,在定義局部變量的函數內,局部變量起作用;在其它地方全局變量起作用。
名稱空間:
又名name space, 是存放名字與變量值綁定關係的地方
名稱空間共3種,分別如下:
locals: 是函數內的名稱空間,包括局部變量和形參
globals: 全局變量,函數定義所在模塊的名字空間
builtins: 內置模塊的名字空間
不同變量的作用域不同就是由這個變量所在的命名空間決定的。
作用域即範圍:
全局範圍:全局存活,全局有效
局部範圍:臨時存活,局部有效
查看作用域方法 globals(),locals()
作用域:
作用域(scope),程序設計概念,通常來說,一段程序代碼中所用到的名字並不總是有效/可用的,而限定這個名字的可用性的代碼範圍就是這個名字的作用域。
如何在函數裏修改全局變量? name = "Alex Li" def change_name(): global name name = "Alex 又名 金角大王,路飛學城講師" print("after change", name) change_name() print("在外面看看name改了麼?", name) global name的作用就是要在函數裏聲明全局變量name ,意味着最上面的name = "Alex Li"即使不寫,程序最後面的print也可以打印name
作用域的查找順序:
LEGB 代表名字查找順序: locals -> enclosing function -> globals -> __builtins__
locals 是函數內的名字空間,包括局部變量和形參
enclosing 外部嵌套函數的名字空間
globals 全局變量,函數定義所在模塊的名字空間
builtins 內置模塊的名字空間
嵌套函數:
name = "Alex" def change_name(): name = "Alex2" def change_name2(): name = "Alex3" print("第3層打印", name) change_name2() # 調用內層函數 print("第2層打印", name) change_name() print("最外層打印", name) 輸出 第3層打印 Alex3 第2層打印 Alex2 最外層打印 Alex
匿名函數:
匿名函數就是不需要顯式的指定函數名 #這段代碼 def calc(x,y): return x**y print(calc(2,5)) #換成匿名函數 calc = lambda x,y:x**y print(calc(2,5)) 匿名函數主要是和其它函數搭配使用的呢,如下: 例一: res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8]) for i in res: print(i) 輸出: 1 25 49 16 64 或: res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8]) print(list(res)) 輸出: [1, 25, 49, 16, 64] 例二: data1 = [1, 3, 5, 7, 9] data2 = [2, 4, 6, 8, 10] f = map(lambda x, y: x*y, data1, data2) print(list(f)) 輸出: [2, 12, 30, 56, 90]
高階函數:
變量可以指向函數,函數的參數能接收變量,那麼一個函數就可以接收另一個函數作爲參數,這種函數就稱之爲高階函數。 def add(x,y,f): return f(x) + f(y) res = add(3,-6,abs) print(res) 只需滿足以下任意一個條件,即是高階函數 接受一個或多個函數作爲輸入 return 返回另外一個函數
遞歸:
在函數內部,可以調用其他函數。如果一個函數在內部調用自身本身,這個函數就是遞歸函數。 def calc(n): print(n) if int(n/2) ==0: return n return calc(int(n/2)) calc(10) 輸出 10 5 2 1 來看實現過程,我改了下代碼 def calc(n): v = int(n/2) print(v) if v > 0: calc(v) print(n) calc(10) 輸出 5 2 1 0 1 2 5 10
遞歸特性:
必須有一個明確的結束條件
每次進入更深一層遞歸時,問題規模相比上次遞歸都應有所減少
遞歸效率不高,遞歸層次過多會導致棧溢出(在計算機中,函數調用是通過棧(stack)這種數據結構實現的,每當進入一個函數調用,棧就會加一層棧幀,每當函數返回,棧就會減一層棧幀。由於棧的大小不是無限的,所以,遞歸調用的次數過多,會導致棧溢出)
遞歸函數實際應用案例,二分查找
data = [1, 3, 6, 7, 9, 12, 14, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 30, 32, 33, 35] def binary_search(dataset,find_num): print(dataset) if len(dataset) >1: mid = int(len(dataset)/2) if dataset[mid] == find_num: #find it print("找到數字",dataset[mid]) elif dataset[mid] > find_num :# 找的數在mid左面 print("\033[31;1m找的數在mid[%s]左面\033[0m" % dataset[mid]) return binary_search(dataset[0:mid], find_num) else:# 找的數在mid右面 print("\033[32;1m找的數在mid[%s]右面\033[0m" % dataset[mid]) return binary_search(dataset[mid+1:],find_num) else: if dataset[0] == find_num: #find it print("找到數字啦",dataset[0]) else: print("沒的分了,要找的數字[%s]不在列表裏" % find_num) binary_search(data,66)