刻意練習Python基礎 ——day 06：函數與Lambda表達式（上）

17天 —— Python基礎刻意練習

Day 01——Task01：變量、運算符與數據類型
Day 02——Task02：條件與循環
Day 03——Task03：列表與元組（上）
Day 04——Task03：列表與元組（下）
Day 05——Task04：字符串與序列
Day 06——Task05：函數與Lambda表達式（上）
Day 07——Task05：函數與Lambda表達式（下）
Day 08——Task06：字典與集合
Day 09——Task07：文件與文件系統（上）
Day 10——Task07：文件與文件系統（下）
Day 11——Task08：異常處理
Day 12——Task09：else 與 with 語句
Day 13——Task10：類與對象（上）
Day 14——Task10：類與對象（下）
Day 15——Task11：魔法方法（上）
Day 16——Task11：魔法方法（下）
Day 17——Task12：模塊
    

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函數與Lambda表達式

1. 函數

  今天，我們來一起了解下Python中的函數。在之前，我們已經接觸了許多內建函數，稱爲BIF，這些函數能提高應用的模塊性，和代碼的重複利用率。但你也可以自己創建函數，這被叫做用戶自定義函數。

 1.1. 定義一個函數

  你可以定義一個由自己想要功能的函數，以下是簡單的規則：

• 函數代碼塊以 def 關鍵詞開頭，後接函數標識符名稱和圓括號 ()。
• 任何傳入參數和自變量必須放在圓括號中間，圓括號之間可以用於定義參數。
• 函數的第一行語句可以選擇性地使用文檔字符串—用於存放函數說明。
• 函數內容以冒號起始，並且縮進。
• return [表達式] 結束函數，選擇性地返回一個值給調用方。不帶表達式的return相當於返回 None。

  Python 定義函數使用 def 關鍵字，一般格式如下：

def 函數名（參數列表）:
    函數體

  我們舉個栗子~

def hello():
    print("Hello World!")
   
hello()
# Hello World!
>>>

 1.2. 函數調用

  定義一個函數：給了函數一個名稱，指定了函數裏包含的參數，和代碼塊結構。

  這個函數的基本結構完成以後，你可以通過另一個函數調用執行，也可以直接從 Python 命令提示符執行。

  如下實例調用了 printme() 函數：

def printme(str):
   print (str)
 
printme("我要調用用戶自定義函數!")
printme("再次調用同一函數")

# 我要調用用戶自定義函數!
# 再次調用同一函數

 1.3. 參數傳遞

  在 python 中，類型屬於對象，變量是沒有類型的：

a=[5,3]
a="Mive-Vax"

  以上代碼中，[5,3] 是 List 類型，“Mive-Vax” 是 String 類型，而變量 a 是沒有類型，它僅僅是一個對象的引用（一個指針），可以是指向 List 類型對象，也可以是指向 String 類型對象。

  1.3.1. 可更改(mutable)與不可更改(immutable)對象

  在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的對象，而 list,dict 等則是可以修改的對象。

• 不可變類型：變量賦值 a=5 後再賦值 a=3，這裏實際是新生成一個 int 值對象 10，再讓 a 指向它，而 5 被丟棄，不是改變a的值，相當於新生成了a。

• 可變類型：變量賦值 a=[5,3] 後再賦值 a[1]=8 則是將 list a 的第三個元素值更改，本身a沒有動，只是其內部的一部分值被修改了。

  python 函數的參數傳遞：

• 不可變類型：類似 c++ 的值傳遞，如 整數、字符串、元組。如fun(a) ，傳遞的只是a的值，沒有影響a對象本身。比如在fun(a)內部修改 a 的值，只是修改另一個複製的對象，不會影響 a 本身。

• 可變類型：類似 c++ 的引用傳遞，如 列表，字典。如fun(a)，則是將 la 真正的傳過去，修改後fun外部的la也會受影響

  python 中一切都是對象，嚴格意義我們不能說值傳遞還是引用傳遞，我們應該說傳不可變對象和傳可變對象。

  1.3.2. 傳不可變對象實例

def PlusFive(b):
    b += 5

a = 3
PlusFive(a)
print(a) 
# 3

  實例中有 int 對象 3，指向它的變量是a，在傳遞給 PlusFive 函數時，按傳值的方式複製了變量 a，a 和 b 都指向了同一個 Int 對象，在 b += 5 時，則新生成一個 int 值對象 8，並讓 b 指向它。

  1.3.3. 傳可變對象實例

  可變對象在函數裏修改了參數，那麼在調用這個函數的函數裏，原始參數也被改變了。例如：

def amplifying(list0):
   for i in range(len(list0)):
      list0[i] *= 2
   print ("函數內取值: ", list0)
 
list1 = [8, 5, 3]
amplifying(list1)
print ("函數外取值: ", list1)

# 函數內取值:  [16, 10, 6]
# 函數外取值:  [16, 10, 6]

  傳入函數的和在末尾添加新內容的對象用的是同一個引用。

 1.4. 參數

  以下是調用函數時可使用的正式參數類型：

• 必需參數
• 關鍵字參數
• 默認參數
• 不定長參數
  
  

  1.4.1. 必需參數

  必需參數須以正確的順序傳入函數。調用時的數量必須和聲明時的一樣。

  調用 printme() 函數，你必須傳入一個參數，不然會出現語法錯誤：

def printme(str):
   print (str)

printme()
# TypeError: printme() missing 1 required positional argument: 'str'

  1.4.2. 關鍵字參數

  關鍵字參數和函數調用關係緊密，函數調用使用關鍵字參數來確定傳入的參數值。

  使用關鍵字參數允許函數調用時參數的順序與聲明時不一致，因爲 Python 解釋器能夠用參數名匹配參數值。
  以下實例在函數 printme() 調用時使用參數名：

def printme(str):
   print (str)

printme(str = "Mive-Vax")
# Mive-Vax

  注意：函數參數的使用不需要使用指定順序

def printme(str1 , num1):
   print (str1)
   print (num1)

printme(str1 = "Mive-Vax", num1 = 5)
# Mive-Vax
# 5

  1.4.3. 默認參數

  調用函數時，如果沒有傳遞參數，則會使用默認參數。以下實例中如果沒有傳入 str1和num1 參數，則使用默認值：

def printme(str1 = "Vax" , num1 = 5):
   print (str1)
   print (num1)
   
printme()
# Vax
# 5

  注意：默認參數必須放在最後面，否則會報錯

def printme(str1 = "Vax" , num1):
   print (str1)
   print (num1)
# non-default argument follows default argument

  1.4.4. 不定長參數

  你可能需要一個函數能處理比當初聲明時更多的參數。這些參數叫做不定長參數，和上述 2 種參數不同，聲明時不會命名。基本語法如下：

def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
   "函數_文檔字符串"
   function_suite
   return [expression]

  加了星號 * 的參數會以元組(tuple)的形式導入，存放所有未命名的變量參數。

def printinfo(arg1, *vartuple):
   "打印任何傳入的參數"
   print ("輸出: ")
   print (arg1)
   print (vartuple)
 
printinfo( 70, 60, 50 )
# 輸出: 
# 70
# (60, 50)

  如果在函數調用時沒有指定參數，它就是一個空元組。我們也可以不向函數傳遞未命名的變量。如下實例：

def printinfo(arg1, *vartuple):
   "打印任何傳入的參數"
   print ("輸出: ")
   print (arg1)
   for var in vartuple:
      print (var)
 
printinfo(10)
# 輸出:
# 10
printinfo(70, 60, 50)
# 輸出:
# 70
# 60
# 50

  還有一種就是參數帶兩個星號 **基本語法如下：

def functionname([formal_args,] **var_args_dict ):
   "函數_文檔字符串"
   function_suite
   return [expression]

  加了兩個星號 ** 的參數會以字典的形式導入。

def printinfo( arg1, **vardict ):
   "打印任何傳入的參數"
   print ("輸出: ")
   print (arg1)
   print (vardict)
 
printinfo(1, a=2,b=3)
# 輸出: 
# 1
# {'a': 2, 'b': 3}

  聲明函數時，參數中星號 * 可以單獨出現，例如:

def f(a, b, *, c):
   print(a + b + c)

  如果單獨出現星號 * 後的參數必須用關鍵字傳入。

def f(a, b, *, c):
   print(a + b + c)

f(1, 2, c=3)
# 6
f(1, 2, 3) 
# TypeError: f() takes 2 positional arguments but 3 were given

 1.5. return語句

  return [表達式] 語句用於退出函數，選擇性地向調用方返回一個表達式。不帶參數值的return語句返回None。之前的例子都沒有示範如何返回數值，以下實例演示了 return 語句的用法：

def sum( arg1, arg2 ):
   total = arg1 + arg2
   print ("函數內 : ", total)
   return total
 
total = sum( 10, 20 )
print ("函數外 : ", total)

# 函數內 :  30
# 函數外 :  30

 1.6. 函數的迭代

  我們可以通過函數中內部語句調用其他或者自身函數。從而起到迭代的作用。

def factorial(n):
   if(n == 1):
      return 1
   else:
      return n * factorial(n-1)


n = int(input("請輸入一個正整數："))
ans = factorial(n)
print("{0}的階乘爲：{1}".format(n,ans))
# 請輸入一個正整數：10
# 10的階乘爲：3628800

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參考資料

• https://www.runoob.com/python3/python3-function.html