python之路-Day4

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本節內容

1. 函數基本文法及特性

2. 參數與局部變數

3. 傳回值

嵌套函數

4.遞迴

5.匿名函數

6.函數式編程介紹

7.高階函數

8.內建函數

 

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

def  函數名（）：         括弧是用來傳參的,靈活應用
函數名（）     #調用

 

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

def sayhi(name,age,nationality=‘CN‘):        -----name、age是形參   ，有的預設參數都放在非預設參數（位置參數）的右邊    print(‘i am %s,‘ %name,age,nationality)   -----如果不調用，就安預設列印，sayhi(‘haha‘,22)           ------haha、22是實參sayhi(‘haha‘,22,US)        ------如果傳參的話就列印傳入的內容sayhi(name = ‘11‘,22)      ------指定參數傳參，也的放在位置參數後面     關鍵參數,如果給其中一個寫定，並且不按順序寫，其他的都的寫定。

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。

?

1	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 sayhi(name,age,nationality=‘CN‘,*args):   *args以元組的形式存在，如果寫單個元素就是元組。

def sayhi(name,age,nationality=‘CN‘,**kwargs)   **kwargs以字典的形式存在，如果寫name = ‘lwq‘,就寫入字典中。

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。

login_status = False    #全域變數         雖然與局部變數名字相同，但是在記憶體中的地址不一樣def auth(username,password):    #get date from db    _username = ‘alex‘    _password = ‘alex3714‘    if username == _username and password == _password:        print(‘ok‘)        #global login_status    #改全域變數，要用global，並且將原來的全域變數寫上        login_status = True   #局部變數，只在函數中生效        print(‘--->‘,login_status)def home():    if login_status ==True:        print(‘welcome‘)    else:        auth()def pay():    if login_status == True:        print(‘welcome‘)    else:        auth()username = input(‘username:‘).strip()password = input(‘password:‘).strip()auth()

 

傳回值：

1.一旦你的函數經過調用並開始執行，那你的函數外部的程式就沒有辦法再控制函數的執行的過程了，此時外部程式只能等待函數的執行結果，因為外部程式要根據外部函數的執行結果來決定下一步如何走，
執行結果就是以return的形式返回給外部程式。
2.return代表著一個函數的結束。
3.return可以返回python中的任何資料類型，一次能返回多個值，以元組的形式返回。
4.對於使用者角度，函數可以返回任意數量的值，但對於py本身來講，函數只能返回一個。

def auth():    username = input(‘username:‘).strip()    password = input(‘password:‘).strip()    #get date from db    _username = ‘alex‘    _password = ‘alex3714‘    if username == _username and password == _password:        print(‘ok‘)        return True    else:        return Falsedef home():    if login_status ==True:        print(‘welcome‘)    else:        auth()def pay():    if login_status == True:        print(‘welcome‘)    else:        auth()login_status = auth()home()pay()

嵌套函數

name = ‘alex‘def changeName():    name = ‘jack‘    print(name)    def changeName2():        name = ‘rain‘        print(‘name2‘, name)    changeName2()changeName()

遞迴函式
特性：
1.必須有一個明確的結束條件
2.每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stack這種資料結構實現的）
每當進入一個函數，棧就會加一層棧幀，每當函數減少一層，棧幀就減少一層。

遞迴函式的典型案例：二分尋找

#data = [3,5,10,1,12,14,17,11,19,20,19]#date = [1,3,5,10,11,12,14,17,19,19,20]date = range(0,10000,3)    #range 出來就是列表def binary_search(datasets,find_num):    if len(datasets) > 0:        middle_pos = int(len(datasets)/2)        if date[middle_pos] == find_num:            print(‘Find num:‘,datasets[middle_pos])        elif date[middle_pos] > find_num:            print(‘go to left side‘,datasets[0:middle_pos],datasets[middle_pos])            binary_search(datasets[0:middle_pos],find_num)        else:            print(‘go to righ side‘,datasets[middle_pos+1:],datasets[middle_pos])            binary_search(datasets[middle_pos+1:],find_num)    else:        print(‘cannot not find num‘)binary_search(date,15)

匿名函數：

匿名函數就是不需要顯式的指定函數

正常定義函數：

def calc(n):    return n*n
print(cacl)

def calc(n,j):
    return n*j

print(cacl)

匿名函數：

calc2 = lambda x:x*xprint(cacl2)

calc2 = lambda x,y:x*x
calc(8)

與map函數搭配使用
data = map(lambda n:n*2 if n>5 else n,range(10))
data = map(lambda n:n*2 if n>5 else calc(n),range(10))

def cal(n):
    return -n
data = map(lambda n:n**n if n>5 else cal(n),range(10))
for i in data:
    print(i)

三元運算

a =4
b= 5
c = if a >10 else b
上面的匿名函數與map搭配使用中就用到了三元運算。

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。

 

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。

abs求絕對值def add(x,y,f):    return f(x) + f(y)def calc(n):    return n+1res = add(3,-6,cacl)print(res)

編程範式：
1.面向過程
2.物件導向
3.函數式編程


內建函數
python內建

a = [1,2,3]
all(a)
#判斷是否為真
any()   #列表任意一個為真就返回真
ascii() #顯示成ascii表的東西
bin()   #將數字轉成二進位
print(bin(10))
bool #判斷是否為true
bytes  #0-255之間的數字，ascii表
bytearray  #改bytes值
callable()  #判斷對象是否可以被調用
chr()  #把數字轉換成二進位
print(chr(97))    #列印ascii表的對應關係
print(ord(‘b‘))   #將字元對應成ascii表中的數字


f = open(‘遞迴.py‘,encoding=‘utf-8‘)
code = compile(f.readline(),‘‘,‘exec‘)
print(code)
exec(code)    #執行這段代碼，這段代碼是字串
eval()         #數字運算
complex         #複數
complex(4,5)
print(dir(f))    #dir返迴文件的方法
divmod()         #地板除,放回商和餘數
divmod(10,2)
filter    #過濾
for i in filter(lambda x:x>5,range(10)):
    print(i)
format()  #字串格式化
frozenset({1,4,5,5,6})    #把集合變成唯讀
print(a)
#就沒有add方法

globals()
print(globals())   #把當前程式所在記憶體中所有的資料都以字典的形式列印出來
locals()    #只列印局部

hex()   #十六進位
print(hex(8))

max()    #返回列表匯總最大值
print(max())
min()   #返回最小值
oct()   #八進位0o8
print(pow(4,9))    #4**9

#分隔字元
msg = "又回到最初的起點"
f = open("tofile","w")
print(msg,"記憶中你青澀的臉",sep="|",end="",file=f)


data = [1,2,3,5,8]
data = reversed(data)     #反轉（字串、列表）
for i in data:
    print(i)

round()  #五舍六入
print(round(10.25,1))

data = [10,2,4]
print(set(data))    #將列表變成集合
#切片　　
a = range(20)
pattern = slice(3,8,1)
for i in a[pattern]:
    print(i)

a= ‘alex‘
a= sorted(a)   #按ascii碼排序
print(a)        以列表的形式列印,字元竄、集合、列表(並且其中只能由一種資料類型)

data = [10,2,3,45,56,3]
print(sum(data))    #相加  列表、集合、元組都可相加。
print(vars())   #列印當前程式在記憶體中的所有資料

zip  # 類似拉鏈效應，如果對應不上，就按少的來
a = [1,3,5,7]
b = [2,4,6,8]
for i in zip(a,b):
    print(i)

 

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