函数模块的使用以及列表推导式、匿名函数、递归函数

01.模块

模块是Python程序架构的一个核心概念

• 模块就好是工具包，要想使用这个工具包中的工具，就需要导入import这个模块
• 每一个以扩展名py结尾的python源代码文件都是一个模块
• 在模块中定义的全局变量，函数都是模块能够提供给外界直接使用的工具

1.1第一个模块体验

步骤

• 新建hm_10_分隔线模块.py
  1.复制 hm_09_打印多条分隔线.py中的内容，最后一行代码除外
  2.添加一个字符串变量

name = “Luffy”

• 新建hm_10_体验模块.py文件，并且编写以下代码：

import hm_10_分隔线模块

hm_10_分隔线模块.print_line(" - ",80)
print(hm_10_分隔线模块.name)

体验小结

• 可以在一个Python文件中定义变量或者函数
• 然后在另外一个文件中使用import导入这个模块
• 导入之后，就可以使用 模块名.变量 /模块名.函数 的方式，使用这个模块中定义的变量或者函数
  模块可以让曾经编写过的代码方便的被复用

1.2模块名也是一个标识符

• 标识符可以由字母，下划线和数字组成
• 不能以数字开头
• 不能与关键字重名
  注意：如果在给Python文件起名时，以数字开头是无法在PyCharm中通过导入这个模块

02.综合应用----名片管理系统

系统需求

• 程序启动，显示名片管理系统欢迎界面，并显示功能菜单

*******************************************************************************
欢迎使用【名片管理系统】V1.0

1.新建名片
2.显示全部
3.查询名片

0.退出系统
********************************************************************************

• 用户用数字选择不同的功能
• 根据功能选择，执行不同的功能
• 用户名片需要记录用户的i姓名，电话，QQ，邮件
• 如果查询到指定的名片，用户可以选择修改或者删除名片

步骤

1.框架搭建
2.新增名片
3.显示所有名片
4.查询名片
5.查询成功后修改，删除名片
6.让python程序能够直接运行

2.1框架搭建

目标

• 搭建名片管理系统，框架结构
  1.准备文件，确定文件名，保证能够在需要的位置编写代码
  2.编写主运行循环，实现基本的用户输入和判断

2.2 文件准备

1.新建cards_main.py 保存主程序功能代码
程序的入口
每一次启动名片管理系统都通过main这个文件启动
2.新建cards_tools.py 保存所有名片功能函数
将对名片的新增，查询，修改，删除等功能封装在不同的函数中

2.3 编写主运行循环

在cards_main中添加一个无限循环

while True：
	# TODO(小明)显示系统菜单

	action = input("请选择操作功能：")

	print("您选择的操作是：%s" % action)

	# 根据用户输入决定后续的操作
	if action in ["1", "2", "3"]:
		pass
	elif action == "0":
		print("欢迎再次使用【名片管理系统】“)
		
		break
	else：
		print(“输入错误，请重新输入”)

字符串判断

if action in ["1","2","3"]:

if action == "1" or action == "2" or action == "3":

1.使用in 针对列表判断，避免使用 or 拼接复杂的逻辑条件
2.没有使用int转换用户输入，可以避免一旦用户输入的不是数字，导致程序运行出错。

pass

• pass就是一个空语句，不做任何事情，一般用做占位语句
• 是为了保持程序结构的完整性

无限循环

• 在开发软件时，如果不希望程序执行后立即退出
• 可以在程序中增加一个无限循环
• 由用户来决定退出程序的时机

TODO注释

• 在 # 后跟上TODO，用于标记需要去做的工作

# TODO(作者/邮件) 显示系统菜单

2.4 在cards_tools 中增加四个新函数

def show_menu():
	"""显示菜单"""
	pass

def new_card():
	"""新建名片"""
	print(" - " * 50)
	print("功能：新建名片“)

def show_all():
	"""显示全部"""
	print(" - " * 50)
	print("功能：显示全部")

def search_card():
	"""搜索名片"""
	print(" - " * 50)
	print("功能：搜索名片")	

2.5 导入模块

• 在 cards_main.py 中使用import 导入cards_tools 模块import cards_tools
• 修改while 循环的代码如下：

import cards_tools

while True:
	cards_tools.show_menu()
	
	action = input("请选择操作功能：")
	
	print("您选择的操作是：%s " % action)
	
	# 根据用户输入决定后续的操作
	if action in ["1", "2", "3"]:
	
		if action == "1":
			cards_tools.new_card()
			
		elif action == "2":
			cards_tools.show_all()
			
		elif action == "3":
			cards_tools.search_card()
			
	elif action == "0":
		print("欢迎再次使用【名片管理系统】")
		
		break
	else：
		print("输入错误，请重新输入：")

至此：cards_main中的所有代码全部完毕！

2.6 完成show_menu函数

程序就是用来处理数据的，而变量就是用来存储数据的

• 使用字典记录每一张名片的详细信息
• 使用列表统一记录所有的名片字典
  

定义名片列表变量

在cards_tools文件的顶部增加一个列表变量

# 所有名片记录的列表
cards_list = [ ]

注意

• 所有名片相关操作，都需要使用这个列表，所有应该定义在程序的顶部
• 程序刚运行时，没有数据，所以是空列表

03. 新增名片

3.1 功能分析

1.提示用户依次输入名片信息
2.将名片信息保存到一个字典
3.将字典添加到名片列表
4.提示名片添加完成

3.2 实现new_card方法

根据步骤实现代码

def new_card():
	"""新建名片"""
	print(" - " * 50)
	print("功能：新建名片“)
	# 1.提示用户输入名片信息
	name = input("请输入姓名：")
	phone = input("请输入电话：")
	qq  = input("请输入QQ账号：")
	email = input("请输入邮箱：")
	# 2. 将用户信息保存到一个字典
	card_dict = {"name": name,
						"phone": phone,
						"qq": qq,
						"email": email }
	# 3. 将用户字典添加到名片列表
	card_list.append(card_dict)

	print(card_list)

	# 4. 提示添加成功信息
	print("成功添加%s的名片“ % card_dict["name"])

技巧：在pyCharm中，可以使用 SHIFT + F6 统一修改变量名

显示所有名片

4.1 功能分析

• 循环遍历名片列表，顺序显示每一个字典的信息

4.2 基础代码实现

def show_all():
	"""显示全部"""
	print(" - " * 50)
	print("功能：显示全部")

	for card_dict in  card_list:
		print(card_dict)

• 显示效果不好

4.3增加标题和使用\t显示

def show_all():
	"""显示全部"""
	print(" - " * 50)
	print("功能：显示全部")
	
	# 打印表头
	for name in ["姓名", “电话”, "QQ", "邮箱"]：
		print(name, end = "\t\t")
	
	print(" ")

	# 打印分隔线
	print(" =" * 50)

	for card_dict in card_list:
		print("%s\t\t%s\t\t%s\t\t%s % (card_dict["name"],
														card_dict["phone"],
														card_dict["qq"],
														card_dict["email"]))

4.4 增加没有名片记录判断

def show_all():
	"""显示全部"""
	print(" - " * 50)
	print("功能：显示全部")

	# 1. 判断是否有名片记录
	if len(card_list) == 0:
		print("提示：没有任何名片记录")
		return

注意：

• 在函数中使用return表示返回
• 如果在return后没有任何内容，只是表示该函数执行到此就不在执行后续的代码

05. 查询名片

5.1 功能分析

1.根据用户要搜索的姓名
2.根据用户输入的姓名遍历列表
3.搜索到指定的名片后，再执行后续的操作

5.2 代码实现

• 查询功能实现

def search_card():
	"""搜索名片"""
	print(" - " * 50)
	print("功能：搜索名片")

	# 提示要搜索的姓名
	find_name = input("请输入要搜索的姓名：")、

	# 遍历字典
	for card_dict in card_list:
		if card_dict["name"] == find_name:
			print("姓名\t\t\t电话\t\t\tQQ\t\t\t邮箱")
			print(" - " * 40)

			print("%s\t\t\t%s\t\t\t%s\t\t\t%s  %(card_dict["name"],
			  													card_dict["phone"],
																card_dict["qq"],
																card_dict["email"]))
																
			print(" - " * 40)
			# TODO(小明) 针对找到的字典进行后续操作：修改/删除
			
			break
	else：
			print("没有找到%s" % find_name)

• 增加名片操作函数：修改/删除/返回主菜单

def deal_card(find_dict):
	"""操作搜索到的名片字典"""
	print(find_dict)

	action_str = input("请选择要执行的操作""[1] 修改 [2] 删除 [0] 返回上级菜单")

	if action == "1":
		print("修改")
	elif action == "2":
		print("删除“)

06. 修改和删除

6.1 查询成功后删除名片

• 由于找到的字典记录已经在列表中保存
• 要删除名片记录，只需要把列表中对应的字典删除即可

elif action == "2":
	card_list.remove(find_dict )

	print("删除成功"）

6.2 修改名片

• 由于找到的字典记录已经在列表中保存
• 要修改名片记录，只需要把列表中对应的字典中每一个键值对的数据修改即可

if action == ”1“：
	find_dict["name"] = input("请输入姓名：")
	find_dict["phone"] = input("请输入电话：")
	find_dict["qq"] = input("请输入QQ：”)
	find_dict["email"] = input("请输入邮件：")

	print("%s 的名片修改成功" % find_dict["name"])

set 、list、tuple

set是集合类型

set、list、tuple之间可以相互转换

使用set，可以快速的完成对list中的元素去重复的功能

列表推导式

所谓的列表推导式，就是指的轻量级循环创建列表

1.基本的方式

2.在循环的过程中使用if

3. 2个for循环

练习

请写出一段Python代码实现分组一个list里面的元素比如[1, 2, 3,…100]变成[[1,2,3],[4,5,6]…]
参考答案：

a = [x for x in range(1,101)]
b = [a[x:x+3] for x in range(0,len(a),3)]

匿名函数

用lambda关键词能够创建小型匿名函数，这种函数得名省略了用def声明函数的标准步骤。
lambada函数的语法只包含一个语句，如下：

lambada [arg1[,arg2,....argn]]:expression

如下实例：

sum = lambda arg1,arg2 :arg1 + arg2

# 调用sum函数
print("Value of total:" % sum(10,20))
print("Value of total: " % sum(20,20))

以上实例输出结果：

Value of total:30
Value of total:40

Lambda函数能接收任何数量的参数但只能返回一个表达式的值
匿名函数不能直接调用print，因为lambda需要一个表达式

应用场合

函数作为参数传递

1.自定义函数

>>>  def fun(a, b, opt):
...           print("a = " % a)
...           print("b = " % b)
...           print("result = " % opt(a, b))
...
>>>  fun(1, 2, lambda x, y:x+y)
a = 1
b = 2
result = 3

2.作为内置函数的参数

想一想，下面的数据如何指定按age或name排序？

stus = [
{"name":"zhangsan", "age":18},
{"name":"lisi","age":19},
{"name":"wangwu","age":17}
]

按name排序：

>>> stus.sort(key = lambda x: x['name'])
>>> stus
[{'age':19, 'name':'lisi'},{'age':17, 'name':'wangwu'}, {'age':18, 'name':'zhangsan'}

按age排序

>>> stus.sort(key = lambda x: x['name'])
>>> stus
[{'age':17, 'name':'wangwu'}, {'age':18, 'name': 'zhangsan'}, {'age':19, 'name':'lisi}]

03. 递归函数

• 通过前面的学习知道一个函数可以调用其他函数。
• 如果一个函数在内部调用其本身，这个函数就是递归函数。
• 递归函数的作用 举个例子，我们来计算阶乘n! = 1 2 3 … n
  解决办法1：

看阶乘的规律

1！ = 1 
2！ = 2 * 1  = 2 *1！
3！ = 3 * 2 * 1 = 3 * 2！
4！ =  4 * 3 * 2 * 1 =  4 * 3！
...
n! = n *(n - 1)!  # 如果定义step_num 函数实现来阶乘，相当于step_num(n) = n * step_num(n - 1)

def step_num(num):
	if num > 1:
		return num * step_num(num -1)
	else:
		return 1

• 递归函数一般都需要一个条件判断来打破死循环，否则会导致到达最大嵌套次数，程序报错。