python函數（五）

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函數

1.函數基本文法及特性背景提要

現在老闆讓你寫一個監控程式，監控伺服器的系統狀況，當cpu＼memory＼disk等指標的使用量超過閥值時即發郵件警示，

你掏空了所有的知識量，寫出了以下代碼

while True：    if cpu利用率 > 90%:        #發送寄件提醒        串連郵箱伺服器        發送郵件        關閉串連         if 硬碟使用空間 > 90%:        #發送寄件提醒        串連郵箱伺服器        發送郵件        關閉串連         if 記憶體佔用 > 80%:        #發送寄件提醒        串連郵箱伺服器        發送郵件        關閉串連

 

上面的代碼實現了功能，但即使是鄰居老王也看出了端倪，老王親切的摸了下你家兒子的臉蛋，說，你這個重複代碼太多了，每次警示都要重寫一段發郵件的代碼，太low了，這樣幹存在2個問題：

1. 代碼重複過多，一個勁的copy and paste不符合高端程式員的氣質
2. 如果日後需要修改發郵件的這段代碼，比如加入群發功能，那你就需要在所有用到這段代碼的地方都修改一遍

你覺得老王說的對，你也不想寫重複代碼，但又不知道怎麼搞，老王好像看出了你的心思，此時他抱起你兒子，笑著說，其實很簡單，只需要把重複的代碼提取出來，放在一個公用的地方，起個名字，以後誰想用這段代碼，就通過這個名字調用就行了，如下

def 發送郵件(內容)    #發送寄件提醒    串連郵箱伺服器    發送郵件    關閉串連     while True：         if cpu利用率 > 90%:        發送郵件(‘CPU警示‘)         if 硬碟使用空間 > 90%:        發送郵件(‘硬碟警示‘)         if 記憶體佔用 > 80%:        發送郵件(‘記憶體警示‘)

 

 

函數是什麼?

函數一詞來源於數學，但編程中的「函數」概念，與數學中的函數是有很大不同的，具體區別，我們後面會講，編程中的函數在英文中也有很多不同的叫法。在BASIC中叫做subroutine(子過程或子程式)，在Pascal中叫做procedure(過程)和function，在C中只有function，在Java裡面叫做method。

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，只需調用其函數名即可

特性:

1. 減少重複代碼
2. 使程式變的可擴充
3. 使程式變得易維護

文法定義

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 = 5,8c = a**bprint(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變數print(c)

 

2.函數參數與局部變數　.函數參數與局部變數　　

形參變數只有在被調用時才分配記憶體單元，在調用結束時，即刻釋放所分配的記憶體單元。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數

實參可以是常量、變數、運算式、函數等，無論實參是何種類型的量，在進行函數調用時，它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

 

預設參數

看下面代碼

def stu_register(name,age,country,course):    print("----註冊學生資訊------")    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使用者，像國籍這種資訊，你不填寫，預設就會是 中國， 這就是通過預設參數實現的，把country變成預設參數非常簡單

def stu_register(name,age,course,country="CN"):

這樣，這個參數在調用時不指定，那預設就是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變成預設參數後，我同時把它的位置移到了最後面，為什麼呢？

 

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，但記住一個要求就是，關鍵參數必須放在位置參數之後。

stu_register(age=22,name=‘alex‘,course="python",)

非固定參數

若你的函數在定義時不確定使用者想傳入多少個參數，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,只是因為沒傳值,所以為空白 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,只是因為沒傳值,所以為空白 stu_register("Jack",32,"CN","Python",sex="Male",province="ShanDong")#輸出# Jack 32 (‘CN‘, ‘Python‘) {‘province‘: ‘ShanDong‘, ‘sex‘: ‘Male‘}

局部變數　

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 Liafter change 金角大王,一個有Tesla的男人在外面看看name改了麼? Alex Li

 

全域與局部變數

在子程式中定義的變數稱為局部變數，在程式的一開始定義的變數稱為全域變數。全域變數範圍是整個程式，局部變數範圍是定義該變數的子程式。當全域變數與局部變數同名時：在定義局部變數的子程式內，局部變數起作用；在其它地方全域變數起作用。

 

3.傳回值　　

要想擷取函數的執行結果，就可以用return語句把結果返回

注意:

1. 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 也可以理解為 return 語句代表著函數的結束
2. 如果未在函數中指定return,那這個函數的傳回值為None 

　　

強行插入知識點: 嵌套函數　　

看上面的標題的意思是，函數還能套函數？of course

name = "Alex" def change_name():    name = "Alex2"     def change_name2():        name = "Alex3"        print("第3層列印",name)     change_name2() #調用內層函數    print("第2層列印",name)  change_name()print("最外層列印",name)

此時，在最外層調用change_name2()會出現什麼效果？

沒錯， 出錯了， 為什麼呢？

 

4. 遞迴

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，這個函數就是遞迴函式。

def calc(n):    print(n)    if int(n/2) ==0:        return n    return calc(int(n/2)) calc(10) 輸出：10521

 

遞迴特性:

1. 必須有一個明確的結束條件

2. 每次進入更深一層遞迴時，問題規模相比上次遞迴都應有所減少

3. 遞迴效率不高，遞迴層次過多會導致棧溢出（在電腦中，函數調用是通過棧（stack）這種資料結構實現的，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，遞迴調用的次數過多，會導致棧溢出）

堆棧掃盲http://www.cnblogs.com/lln7777/archive/2012/03/14/2396164.html 

 

遞迴函式實際應用案例，二分尋找

 

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]不在列表裡" % find_num)  binary_search(data,66)

View Code 5. 匿名函數 

匿名函數就是不需要顯式的指定函數

#這段代碼def calc(n):    return n**nprint(calc(10)) #換成匿名函數calc = lambda n:n**nprint(calc(10))

 

你也許會說，用上這個東西沒感覺有毛方便呀， 。。。。呵呵，如果是這麼用，確實沒毛線改進，不過匿名函數主要是和其它函數搭配使用的呢，如下

res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8])for i in res:    print(i)

輸出

1
25
49
16
64

 

.函數式編程介紹　　 

函數是Python內建支援的一種封裝，我們通過把大段代碼拆成函數，通過一層一層的函數調用，就可以把複雜任務分解成簡單的任務，這種分解可以稱之為面向過程的程式設計。函數就是面向過程的程式設計的基本單元。

函數式編程中的函數這個術語不是指電腦中的函數（實際上是Subroutine），而是指數學中的函數，即自變數的映射。也就是說一個函數的值僅決定於函數參數的值，不依賴其他狀態。比如sqrt(x)Function Computex的平方根，只要x不變，不論什麼時候調用，調用幾次，值都是不變的。

 

Python對函數式編程提供部分支援。由於Python允許使用變數，因此，Python不是純函數式程式設計語言。

一、定義

簡單說，"函數式編程"是一種"編程範式"（programming paradigm），也就是如何編寫程式的方法論。

主要思想是把運算過程盡量寫成一系列嵌套的函數調用。舉例來說，現在有這樣一個數學運算式：

　　(1 + 2) * 3 - 4

傳統的過程式編程，可能這樣寫：

　　var a = 1 + 2;

　　var b = a * 3;

　　var c = b - 4;

函數式編程要求使用函數，我們可以把運算流程定義為不同的函數，然後寫成下面這樣：

　　var result = subtract(multiply(add(1,2), 3), 4);

這段代碼再演化以下，可以變成這樣

add(1,2).multiply(3).subtract(4)

這基本就是自然語言的表達了。再看下面的代碼，大家應該一眼就能明白它的意思吧：

merge([1,2],[3,4]).sort().search("2")

因此，函數式編程的代碼更容易理解。

要想學好函數式編程，不要玩py,玩Erlang,Haskell, 好了，我只會這麼多了。。。

 

7.高階函數

變數可以指向函數，函數的參數能接收變數，那麼一個函數就可以接收另一個函數作為參數，這種函數就稱之為高階函數。

def add(x,y,f):    return f(x) + f(y)  res = add(3,-6,abs)print(res)

 

8. 內建參數　　

 

內建參數詳解 https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=built#ascii 

 

本節作業

有以下員工資訊表

 

當然此表你在檔案儲存體時可以這樣表示

1,Alex Li,22,13651054608,IT,2013-04-01

 

現需要對這個員工資訊檔，實現增刪改查操作

1. 可進行模糊查詢，文法至少支援下面3種:
   1. 　　select name,age from staff_table where age > 22
   2. 　　select  * from staff_table where dept = "IT"
   3.       select  * from staff_table where enroll_date like "2013"
   4. 查到的資訊，列印後，最後面還要顯示查到的條數 
2. 可建立新員工紀錄，以phone做唯一鍵，staff_id需自增
3. 可刪除指定員工資訊紀錄，輸入員工id，即可刪除
4. 可修改員工資訊，文法如下:
   1. 　　UPDATE staff_table SET dept="Market" WHERE where dept = "IT"

 注意：以上需求，要充分使用函數，請盡你的最大限度來減少重複代碼！

 

python函數（五）