Python开发【第四篇】函数

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函数的作用

函数可以让编程逻辑结构化以及模块化

无论是C、C++，Java还是Python，函数是必不可少的知识点，也是很重要的知识点，函数是完成一个功能的代码块，使用函数可以使逻辑结构变得更加清晰以及程序模块化设计

先来看看Python函数相关知识

 def test(x):

     """我是用来描述这个函数的"""

     x += 1

     return x

 # def : 定义函数的关键字

 # test: 函数名

 # (): 里面定义形参

 # """ """: 用来描述这个函数的功能以及所传函数，返回值，

 # x+= 1: 函数执行的代码块

 # return :定义返回值

函数的的运行：函数名() 只有加上这个括号才是运行这个函数

函数运行的结束

当函数执行遇到return，后面所有的代码都是无效的，都不会执行

def test():

    print('我会打印')

    return

    print('我不会被打印')

test()

"""

我会打印

"""

函数参数：

形参：只在函数内部有效
实参：
位置参数和关键字参数
默认参数
参数组

__author__ = "Tang"

# 形参:x y z

def test(x,y,z):

    print(x)

    print(y)

    print(z)

test(1,2,3) # 实参：1,2,3

# 位置参数 一一对应

def test(x,y,z):

    print(x)

    print(y)

    print(z)

test(1,2,3) #

# test(1,2) # 缺一不可 报错

# test(1,2,3,4) # 多一不可 报错

# 关键字参数

def test(x,y,z):

    print(x) #

    print(y) #

    print(z) #

test(y=1,x=2,z=3)

# 位置参数 & 关键字参数 混搭

# 位置参数一定要在关键字的左边

def test(x,y,z):

    print(x) #

    print(y) #

    print(z) #

# test(1,3,y=2) # 报错 位置参数必须一一对应

test(1,y=3,z=2)

# test(1,3,z=2,y=3) # 报错，传入参数比形参多 没有覆盖一说

# x,z 为默认参数

def test(x,y=1,z=3):

    print(x,y,z)

test(10) # 10 1 3默认参数不传 使用默认的

test(10,20,30) # 10 20 30 如果传了就覆盖

# 不定参数

# 参数组: * 列表 元组, **字典 键值对

# 第一种

def test(x,*args):

    print(x) #

    print(args) # (2, 3, 4, 5)

    print(*args) # 2 3 4 5 注意：这里没有换行

test(1,2,3,4,5)

# 第二种 *()

def test(x,*args):

    print(x) #

    print(args) # ((2, 3, 4, 5, 6)

    print(*args) # 2 3 4 5 6 注意：这里没有换行

test(1,2,3,*(4,5,6))

# 第三种 ()

def test(x,*args):

    print(x) #

    print(args) # ((2, 3, (4, 5, 6))

    print(*args) # 2 3 (4, 5, 6) 注意：这里没有换行

test(1,2,3,(4,5,6))

# 第四种 []

def test(x,*args):

    print(x) #

    print(args) # (2, 3, [4, 5, 6])

    print(*args) # 2 3 [4, 5, 6] 注意：这里没有换行

test(1,2,3,[4,5,6])

# 第五种 *[]

def test(x,*args):

    print(x) #

    print(args) # ((2, 3, 4, 5, 6)

    print(*args) # 2 3 4 5 6 注意：这里没有换行

test(1,2,3,*[4,5,6])

# **kwargs 字典 键值对

# 第一种

def test(x,**kwargs):

    print(x) #

    print(kwargs) # {'y': 2, 'z': 3}

    # print(**kwargs) # 报错

test(1,y=2,z=3)

# 第二种

def test(x,**kwargs):

    print(x) #

    print(kwargs) # {'y': 2, 'z': 3}

    # print(**kwargs) # 报错

# test(1,{"y":2,"z":3}) # 报错

test(1,**{"y":2,"z":3})

函数里面可以调用函数

__author__ = "Tang"

def test1():

    print('我是test1')

def test2():

    print('我是test2')

    test1()

test2()

"""

我是test2

我是test1

"""

全局变量与局部变量

全局变量一般都是大写，在整个程序中都可以被访问
局部变量，定义在代码块中，for循环，函数等

__author__ = "Tang"

name = "我是全局变量" #

def test():

    name = "我是局部变量"

    print(name) # 我是局部变量

test()

print(name) # 我是全局变量

以上例子可以看到，当局部变量和全局变量都为同一个变量名的时候，在代码块里面，首先先找代码块中的变量也就是局部变量，当代码块中找不到该变量，就找全局变量

name = "我是全局变量" #

def test():

    print(name) # 我是全局变量

test()

print(name) # 我是全局变量

在代码块中修改全局变量需要用到关键字 global

name = "我是全局变量" #

def test():

    global name

    name = "我是全局变量，我被修改啦"

    print(name) # 我是全局变量，我被修改啦

test()

print(name) # 我是全局变量，我被修改啦

请注意看我哦！

name = "我是全局变量"

def test():

    global name

    print(name) # 我是全局变量

    name = "我是全局变量，我被修改啦"

    print(name) # 我是全局变量，我被修改啦

test()

print(name) # 我是全局变量，我被修改啦

总结：当找不到代码块中的变量，就会到上一级中找该变量。当看到global 关键字，就要想到要重修赋值全局变量。如果没有global关键字，只能读取全局变量，无法重新赋值全局变量的值。

下面请注意

当全局变量为可变数据类型的时候，可在代码块中对全局变量进行修改(增，删，改)，但是不能对全局变量进行重新赋值，赋值的只是局部变量，除非用global 关键字进行声明为全局变量，此时才是赋值给全局变量

# 第六种 列表添加

NAME = ["tang","lao"]

def test():

    NAME.append('er')

    print(NAME) # ['tang', 'lao', 'er']

test()

print(NAME) # ['tang', 'lao', 'er']

# 第七种 列表删除

NAME = ["tang","lao",'er']

def test():

    NAME.remove('er')

    print(NAME) # ['tang', 'lao']

test()

print(NAME) # ['tang', 'lao']

# 第八种 列表修改

NAME = ["tang","lao",'er']

def test():

    NAME[0] = "chen"

    print(NAME) # ['chen', 'lao', 'er']

test()

print(NAME) # ['chen', 'lao', 'er']

# 第九种 字典 修改

NAME = {"name":"tang","age":18}

def test():

    NAME["name"] = "chen"

    print(NAME) # {'name': 'chen', 'age': 18}

test()

print(NAME) # {'name': 'chen', 'age': 18}

# 第九种 字典 添加

NAME = {"name":"tang","age":18}

def test():

    NAME["hobby"] = "girl"

    print(NAME) # {'name': 'tang', 'age': 18, 'hobby': 'girl'}

test()

print(NAME) # {'name': 'tang', 'age': 18, 'hobby': 'girl'}

# 第九种 字典 删除

NAME = {"name":"tang","age":18}

def test():

    del NAME["name"]

    print(NAME) # {'age': 18}

test()

print(NAME) # {'age': 18}

# 没有global 赋值

NAME = {"name":"tang","age":18}

def test():

    NAME = {'a':1,'b':2}

    print(NAME) # {'a': 1, 'b': 2}

test()

print(NAME) # {'name': 'tang', 'age': 18}

# 有global 赋值

NAME = {"name":"tang","age":18}

def test():

    global NAME

    NAME = {'a':1,'b':2}

    print(NAME) # {'a': 1, 'b': 2}

test()

print(NAME) # {'a': 1, 'b': 2}

一个错误的特例

__author__ = "Tang"

# 错误的例子     报错

# NAME = ['tang','lao','er']

# def test():

#     NAME = "chen"

#     global NAME

#     print(NAME)

# test()

# print(NAME)

# 改正

NAME = "tang"

def test():

    global NAME # 我是声明 我要在 NAME 其他操作的前面

    NAME = "chen"

    print(NAME) # chen

test()

print(NAME) # chen

总结：声明要在其他操作的前面，不然会报错。。。。。。

为了防止错误，全局变量大写，局部变量小写，可以防止编程出现没必要的错误

函数嵌套

 __author__ = "Tang"

 # 函数嵌套

 NAME = "全局"

 def yeye():

     name = "爷爷级别"

     print(name)

     def fu():

         name =  "父级别"

         print(name)

         def zi():

             name = "子级别"

             print(name)

             def sunzi():

                 name = "孙子级别"

                 print(name)

             sunzi()

         zi()

     fu()

 yeye()

 print(NAME)

 """

 爷爷级别

 父级别

 子级别

 孙子级别

 全局

 """

再来一个，请仔细看

name = "A"

def test():

    name = "B"

    def test_test():

        global name

        name = "C"

    test_test()

    print(name) # B

print(name) #  A

test()

print(name) # C

关键字 nonlocal 声明上一级的变量

name = "A"

def test():

    name = "B"

    def test_test():

        nonlocal name # nonlocal,指定上一级变量

        name = "C"

    test_test()

    print(name) # C

print(name) #  A

test()

print(name) # A

nonlocal 只能使用于两级或多级函数嵌套，一级嵌套会导致程序报错，下面请看一个错误的示例

name = "A"

def test():

    nonlocal name # 报错

    name = "C"

    print(name)

print(name)

test()

print(name)

函数声明与调用的顺序

函数即变量，调用函数前需先声明

# 第一种情况

def foo():

    print("foo")

    bar()

def bar():

    print("bar")

foo()

下面看一个错误的例子

# 第二种情况 报错的例子

def foo():

    print("foo")

    bar()

foo()

def bar():

    print("bar")

函数递归

必须有一个明确的结束条件（if 判断）return结束
每次进入更深一层递归时，问题规模相比上一次递归都应有所减少

 __author__ = "Tang"

 def calc(n):

     print(n)

     if int(n / 2) ==0:

         return n

     res = calc(int(n/2))

     print("****",res)

     return res

 n = calc(10)

 print(n)

 """

 10

 5

 2

 1

 **** 1

 **** 1

 **** 1

 1

 """

递归代码练习：一个快速排序的例子

 # coding:utf-8

 def quick_sort(alist, first, last):

     """快速排序"""

     if first >= last:

         return

     mid_value = alist[first]

     low = first

     high = last

     while low < high:

         # high 左移

         while low < high and alist[high] >= mid_value:

             high -= 1

         alist[low] = alist[high]

         while low < high and alist[low] < mid_value:

             low += 1

         alist[high] = alist[low]

     # 循环退出时，满足条件low==high

     alist[low] = mid_value

     # 对low左边的列表执行快速排序

     quick_sort(alist, first, low-1)

     # 对low右边的列表排序

     quick_sort(alist, low+1, last)

 if __name__ == "__main__":

     li = [54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20]

     print(li)

     quick_sort(li, 0, len(li)-1)

     print(li)

斐波那契数列

__author__ = "Tang"

# 斐波那契数列

a = 0

b = 1

while b < 1000:

    print(b,end=" ")

    a,b = b, a+b

# 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987

# 生成前20项

lis =[]

for i in range(20):

    if i ==0 or i ==1:# 第1,2项 都为1

        lis.append(1)

    else:

        lis.append(lis[i-2]+lis[i-1])# 从第3项开始每项值为前两项值之和

print(lis) # [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597, 2584, 4181, 6765]

# 递归实现

li = []

def test(a, b):

    if a > 1000 or b > 1000:

        return

    li.append(a)

    li.append(b)

    a = a + b

    b = a + b

    test(a, b)

test(1, 1)

print(li) # [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987]

函数作用域相关练习

 __author__ = "Tang"

 """函数的作用域相关练习"""

 """

 寻找变量的顺序：当前函数里面寻找，如果找不到就往上一层函数找，实在找不到就找全局变量

 函数的调用：函数名+ () 函数名即变量，只要取得函数地址就可以

 """

 # 第一种

 def foo():

     print("我是foo")

     def bar():

         print("我是bar")

     bar()

 foo()

 # bar() # 报错 不可以直接调用 记住：要想执行里面的，就要先执行外面的，想象盒子里面包含盒子，外面的盒子不拿掉，里面的也拿不出来

 """

 我是foo

 我是bar

 """

 # 第二种

 def foo():

     print("我是foo")

     def bar():

         print("我是bar")

     return bar

 test = foo()

 test() # 可以调用 test拿到bar函数的地址

 """

 我是foo

 我是bar

 """

 # 第三种

 def test():

     print("我是test")

 print(test()) # 没有没有返回值 默认为None

 """

 我是test

 None

 """

 # 第四种

 def test():

     print("我是test")

     return 10

 print(test())

 """

 我是test

 10

 """

 # 第五种

 name = "tang"

 def foo():

     name = "chen"

     def bar():

         name = "li"

         print(name)

     return bar

 a = foo()

 print(a)

 a()

 """

 <function foo.<locals>.bar at 0x02FE0B28>

 li

 """

 # 第六种

 name = "tang"

 def foo():

     name = "chen"

     def bar():

         print(name)

     return bar

 a = foo()

 print(a)

 a()

 """

 <function foo.<locals>.bar at 0x00830B70>

 chen

 """

 # 第七种

 name = "tang"

 def foo():

     name = "chen"

     def bar():

         print(name)

     return bar

 foo()()

 """

 chen

 """

匿名函数 lambda

lambda x : x+1 一个简单的匿名函数

__author__ = "Tang"

def test(x):

    return x + 1

res = test(10)

print(res) #

#  匿名函数实现上面函数

func = lambda x:x+1

print(func(10)) #

下面通过一些简单的例子来加深匿名函数的理解

# 第一个

name = "tang"

def change_name(x):

    return x +"_sb"

res = change_name(name)

print(res) # tang_sb

res = lambda x:name+"_sb"

print(res(name)) # tang_sb

print(res("tang")) # tang_sb

res = lambda x:x+"_sb"

print(res(name)) # tang_sb

print(res("tang")) # tang_sb

# 第二个 传多个参数

func = lambda x,y,z:x+y+z

print(func(1,2,3)) #

# 第三个

name1 = "tang"

name2 = "lao"

name3 = "er"

x = lambda name1,name2,name3:"".join([name1,name2,name3])

print(x(name1,name2,name3)) # tanglaoer