Python学习日记3

Python 学习日记3

——函数和Lambda表达式

3.1 函数

函数是代码复用的重要手段，使程序更加简洁。
定义函数要明白以下几点

1. 函数需要动态变化的数据，即为函数定义的参数；
2. 函数需要传出调用函数后得到的数据，这些数据应被定义为返回值。
3. 函数具体实现的过程，即函数主体。

3.1.1 定义和调用函数

定义函数的语法格式：

def 函数名（参数列表）:
    ...
    函数主体
    ...
    [return[返回值]]

• 函数名只要是一个合法的标识符即可
• 形参列表：参数之间以逗号隔开
• retuen语句可以显式的返回一个值，这个值可以是有具体值的变量也可以是一个表达式。

示例代码：

def my_fun(x,y):
    z=x if x>y else y
    return z
result=my_fun(8,15)
print('result:',result)  #输出结果：15

有多个返回值时

如果程序需要多个返回值，则既可以把多个值包装成列表之后返回，也可以直接返回多个值。如果Python函数直接返回多个值，Python会自动将多个返回值封装成元组。

3.1.2 递归函数

函数不仅可以调用其他函数也可以调用函数自身，即为函数递归。函数递归包含了一种隐式的循环，它会重复执行某段代码，但是这种重复执行无需循环控制。经典的例子有求斐波那契数列、求阶乘和求幂等。
递归一定要向已知方向进行：在某个时刻函数的返回值是确定的，即不再调用它自身，否则递归就成了无穷递归，类似死循环。

示例：斐波那契数列

def fibonacci(i):
    if i<=2 and i>0:
        return 1
    else:
        return (fibonacci(i-2)+fibonacci(i-1))


for j in range(1,11):
    print(fibonacci(j),end='  ')  #打印斐波那契数列前十位数字

1  1  2  3  5  8  13  21  34  55 

3.2 函数的参数

3.2.1 关键字参数、位置参数

Python函数的参数名不是无意义的，其允许在调用函数时通过名字来传入参数值。
按照参数位置传入的为位置参数，它是按位置顺序传入的；如果根据参数名来传入参数，则位置顺序就无关紧要。

def Data(width,height):
    return(2*(width*height))
print(Data(4,5)) #根据位置顺序传入参数
print(Data(height=5,width=4)) # 根据关键字传入参数，可调换位置

但是，要求在调用函数时关键字参数关键字参数必须位于位置参数之后。

3.2.2 参数收集与逆向参数收集

1. 参数收集

很多语言都允许定义个数可变的参数，这样可以在嗲用函数时传入任意多个参数。
Python也一样，其方法实在形参前面添加一个星号 ‘*’，与序列在封包时一样，表示该参数可以接收多个参数值，这些值被当成元组传入。
Python还可以收集关键字参数，会将这些参数收集成字典，此时需要在参数前面添加两个星号。

2. 逆向参数收集

逆向收集参数即值在程序已有列表、元组等对象的前提下，把他们的元素拆开之后传给函数的参数。
方法也一样，在需要传入的列表元组参数之前添加一个星号，在字典参数之前添加两个星号。

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3.2.3 参数的传递机制

Python中函数的参数传递机制都是‘值传递’。所谓值传递，就是将实际参数值的副本（复制品）传入函数，而参数本身不会受到任何影响。

• 不管什么类型的参数，在函数中对函数直接使用“=”符号赋值是没有用的，直接使用等号赋值并不能改变参数。
• 如果要让函数修改某些数据，则可以通过把这些数据包装成列表、字典等可修改对象，然后把列表、字典等可变对象作为参数传入函数，在函数中通过列表、字典的方法修改他们。

3.2.4 变量作用域

• 局部变量
• 全局变量
  Python提供了如下三个工具函数来获取指定范围内的“变量字典”：
• globals() :返回全局范围内所有变量组成的“变量字典”；
• locals(): 返回当前局部范围内所有变量组成的“变量字典”；
• vars(object): 获取在指定对象范围内所有变量组成的“变量字典”，如不传入参数，其跟globals()作用一致。

全局变量默认在所有函数内都可以被访问，但是在函数中定义了与全局变量同名的变量，此时就会发生局部变量遮蔽（hide）全局变量的情形。

name='James'
def NBA():
    print(name)
    name='Durant'
test（）
print(name)

#报错：
C:\Users\WD\PycharmProjects:
UnboundLocalError: local variable 'name' referenced before assignment

解决方法：

1. 通过globals()函数访问name全局变量
2. 在函数中声明全局变量

3.3 函数的高级内容

函数本身也作为一个对象，既可以用于赋值，也可以用作其他函数的参数，还可以作为其他函数的返回值。

1.使用函数变量
Python的函数也是一种值，所有的函数都时function对象，可以把函数本身赋值给变量，赋值之后程序也可以通过调用变量来调用函数。

2.使用函数作为函数形参

3.使用函数作为返回值

def get_math_fun(type):
    def square(n):
        return n*n   #计算平方的局部函数
    def cube(n):
        return n*n*n   #计算立方的局部函数
    def factorial(n):  #计算阶乘的局部函数
        result=1
        for i in range(2,n+1):
            result*=i
        return  result
    if type=='square':
        return square
    if type=='cube':
        return cube
    else:
        return factorial    #函数作为返回值

math_fn=get_math_fun('cube')
print(math_fn(5)）

3.4 局部函数与lambd表达式

在上一段代码中我们引入了三个局部函数来分别计算，但是局部函数的作用域默认仅停留在其封闭函数之内，因而其作用及其有限——仅仅在程序的if语句中作为返回值使用，一旦离开函数体就失去了意义。

既然局部函数名没有太大意义，那么就考虑使用lambda表达式来简化局部函数的写法，如下：

def get_math_fun(type):
    if type=='square':
        return lambda n: n*n
    if type=='cube':
        return lambda n: n*n*n
    else:
        return lambda n: n*(n+1)/2
math_fn=get_math_fun('cube')
print(math_fn(5))

明显简化了很多很多。

lambd表达式的语法格式如下：

lambda[参数列表]:表达式

实际上，lambda表达式的本质就是匿名的、单行函数体的函数。虽然lambda表达式只能创建简单的函数对象，知识和函数体为单行的情形，但他依然有如下两个用途：

• 对于单行函数，使用lambda表达式省去定义函数的过程，让代码更加简洁。
• 对于不需要多次复用的函数，使用lambda表达式可以在用完之后立即释放，提高了性能。