Python基础学习05
函数
一、什么是函数
定义：函数是指将一组语句的集合通过一个名字(函数名)封装起来，要想执行这个函数，只需调用其函数名即可
特性:
1.减少重复代码
2.使程序变的可扩展
3.使程序变得易维护
语法定义：
1 def test(): #test为函数名 2 print("in the test..") 3 test() # 用test函数 4 5 def test_1(x,y): #带参数的函数 6 print(x) 7 print(y) 8 9 test_1(2,3) #调用时必须传入参数（实参）
二、参数
1、形参实参
形参：形式参数，不是实际存在，是虚拟变量。在定义函数和函数体的时候用形参，目的是在函数调用时接收实参（实参个数，类型应与实参一一对应），形参变量只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只在函数内部有效。函数调用结束返回主调用函数后则不能再使用该形参变量
实参：实际参数，调用函数时传给函数的参数，可以是常量、变量、表达式、函数等，无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须有确定的值，以便把这些值传送给形参。因此应预先用赋值，输入等办法使参数获得确定值
区别：形参是虚拟的，不占用内存空间，形参变量只有在被调用时才分配内存单元，实参是一个变量，占用内存空间，数据传送单向，实参传给形参，不能形参传给实参
1 def test_1(x,y): #x,y为形参 2 print(x) 3 print(y) 4 test_1(2,3) #调2,3为实参
2、位置参数调用与关键字调用
1 #位置参数和关键字（标准调用：实参和形参一一对应，关键字调用：位置无需固定） 2 3 def test_1(x,y): 4 print(x) 5 print(y) 6 test_1(2,3) #这种调用为位置参数调用，形参和实参必须一一对应 7 8 def test_1(x,y): 9 print(x) 10 print(y) 11 test_1(y=3,x=2) #这种调用为关键字调用，位置无需固定 12 13 def test_1(x,y,z): 14 print(x) 15 print(y) 16 print(z) 17 test_1(2,z=4,y=3) #既有位置参数调用，又有关键字调用时，位置调用参数必须写在关键字调用参数之前
3、默认参数，可变参数
1 #默认参数 2 def test_1(x,y=3): #y为默认参数 3 print(x) 4 print(y) 5 test_1(2) #调用时可以不赋值，如果不赋值则y=3 结果为：2,3 6 test_1(2,4) #调用时如果赋值，则y=4（调用时赋的值） 结果为：2,4 7 #默认参数特点：调用函数的时候，默认参数非必须传值 8 9 #可变参数（参数组） 10 def test_2(*args): #可以接收多个值 11 print(args) 12 test_2(1,2,3,4,5,6) #直接传递参数，结果以元组的形式输出：(1, 2, 3, 4, 5, 6) 13 test_2(*[1,2,3,4,5,6]) #或者在list或tuple前面加一个*号，把list或tuple的元素变成可变参数传进去,结果同上 14 15 def test_3(x,*args): 16 print(x,args) 17 test_3(1,2,3,4,5,6) #输出：1 (2, 3, 4, 5, 6) 18 19 def test_2(**kwargs): #可以接收多个关键字参数 20 print(kwargs) 21 test_2(name="zz",age="2") #将关键字参数转换成字典的形式：{'age': '2', 'name': 'zz'} 22 test_2(**{'age': '2', 'name': 'zz'}) #同上
三、其他特性
1、作用域：局部与全局变量
在子程序中定义的变量称为局部变量，在程序的一开始定义的变量称为全局变量。
全局变量作用域是整个程序，局部变量作用域是定义该变量的子程序。
当全局变量与局部变量同名时：在定义局部变量的子程序内，局部变量起作用；在其它地方全局变量起作用。
1 name = "aaa" 2 def change_name(name): 3 print("before change:",name) #aaa 4 name = "zzz" 5 print("after change", name) #zzz 6 change_name(name) 7 print("在外面的name",name) #aaa
2、返回值
返回值的目的是要想获取函数的执行结果，函数在执行过程中只要遇到return语句，就会停止执行并返回结果，return 语句代表着函数的结束；如果未在函数中指定return,那这个函数的返回值为None
3、匿名函数
匿名函数就是不需要显式的指定函数，只能处理比较简单的运算例如：三元运算，不能处理判断循环等复杂运算。匿名函数主要是和其它函数搭配使用
1 #常规函数定义 2 def calc(n): 3 return n**n 4 print(calc(10)) 5 6 #换成匿名函数 7 calc = lambda n:n**n 8 print(calc(10))
4、递归
在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。
递归特性:
1. 必须有一个明确的结束条件
2. 每次进入更深一层递归时，问题规模相比上次递归都应有所减少
3. 递归效率不高，递归层次过多会导致栈溢出（递归上限999次）
1 def num(n): 2 print(n) 3 if int(n/4) ==0: 4 return n 5 return num(int(n/4)) 6 num(20) 7 '''输出： 8 20 9 5 10 1 11 '''
四、内置函数
1 #abs() 返回数字的绝对值 2 print(abs(-32)) #输出：32 3 4 #all() 如果可迭代对象中所有元素都为真则返回真 5 print(all([1,-1,2])) #输出：True(非0即真) 6 print(all([0,-1,2])) #输出：False 7 8 #any() 如果可迭代对象中任意元素为真则返回真 9 print(any([0,-1,2])) #输出：True 10 print(any([])) #输出：False 11 12 #ascii() 把一个内存对象变成一个可打印的字符串 13 print([ascii([1,-1,2])]) #输出：['[1, -1, 2]'] 14 15 #bin() 十进制数字转二进制 16 print(bin(12)) #输出：0b1100 17 18 #bool 判断真假 19 print(bool("asd")) #输出：True(非0即真) 20 print(bool([])) #输出：False 21 22 #bytearray 可修改的二进制字节格式(没啥用) 23 b = bytearray("abcd",encoding="utf-8") 24 print(b[1]) #输出：98 (ascii码的值) 25 b[1] = 99 #必须是ascii码的值 26 print(b) #输出:bytearray(b'accd') 27 28 #bytes() 返回值为一个新的不可修改字节数组 29 b = bytes("abcd",encoding="utf-8") 30 print(b) #输出：b'abcd' 31 32 #callable() 判断是否可以调用 33 print(callable([1,2])) #输出：False 列表不可调用，函数可调用 34 35 #chr() 返回数字对应的ascii码表中对应字母 36 print(chr(100)) #输出：d 37 38 #ord() 返回字母对应的ascii码表中的数字 39 print(ord("d")) #输出：100 40 41 #classmethod() #类方法，修饰符对应的函数不需要实例化，不需要 self 参数，但第一个参数需要是表示自身类的 cls 参数，可以来调用类的属性，类的方法，实例化对象等 42 class A(object): 43 bar = 1 44 def func1(self): 45 print ('foo') 46 @classmethod 47 def func2(cls): 48 print ('func2') 49 print (cls.bar) 50 cls().func1() # 调用 foo 方法 51 A.func2() # 不需要实例化 52 """输出： 53 func2 54 1 55 foo 56 """ 57 58 #compile() #底层的，用于把代码进行编译（用不到） 59 60 #complex() 函数用于创建一个值为 real + imag * j 的复数或者转化一个字符串或数为复数。如果第一个参数为字符串，则不需要指定第二个参数 61 print(complex(1, 2)) #输出：(1+2j) 62 # 注意：这个地方在"+"号两边不能有空格，也就是不能写成"1 + 2j"，应该是"1+2j"，否则会报错 63 print(complex("1+2j")) #输出：(1+2j) 64 65 #delattr() 函数用于删除属性（面向对象：delattr()、getattr()、hasattr()、setattr()） 66 class Coordinate: 67 x = 10 68 y = -5 69 z = 0 70 point1 = Coordinate() 71 print('x = ',point1.x) 72 print('y = ',point1.y) 73 print('z = ',point1.z) 74 delattr(Coordinate, 'z') 75 print('--删除 z 属性后--') 76 print('x = ',point1.x) 77 print('y = ',point1.y) 78 # 触发错误 79 # print('z = ',point1.z) #AttributeError: 'Coordinate' object has no attribute 'z' 80 81 #dir() 函数不带参数时，返回当前范围内的变量、方法和定义的类型列表；带参数时，返回参数的属性、方法列表。 82 print(dir()) #输出：['A', 'Coordinate', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'b', 'point1'] 83 84 # divmod() 函数把除数和余数运算结果结合起来，返回一个包含商和余数的元组(a // b, a % b)。 85 print(divmod(7, 2)) #输出：(3, 1) 86 87 #enumerate() 函数用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标，一般用在 for 循环当中。 88 seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter'] 89 print(list(enumerate(seasons))) #输出：[(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')] 90 print(list(enumerate(seasons, start=1)) ) # 下标从 1 开始[(1, 'Spring'), (2, 'Summer'), (3, 'Fall'), (4, 'Winter')] 91 for i, element in enumerate(seasons): 92 print (i, seasons[i]) 93 '''0 Spring 94 1 Summer 95 2 Fall 96 3 Winter 97 ''' 98 99 #eval() 执行一个字符串表达式，并返回表达式的值。 100 print(eval( '3 * 2' )) #输出：6 101 102 #exec() 执行一个文件 103 # exec(hello.py) 104 105 #filter() 函数用于过滤序列，过滤掉不符合条件的元素，返回由符合条件元素组成的新列表。该接收两个参数，第一个为函数，第二个为序列，序列的每个元素作为参数传递给函数进行判，然后返回 True 或 False，最后将返回 True 的元素放到新列表中。 106 #过滤出1~100中平方根是整数的数： 107 import math 108 def is_sqr(x): 109 return math.sqrt(x) % 1 == 0 110 newlist = filter(is_sqr, range(1, 101)) 111 for i in newlist: 112 print(i) #在py2中为列表，3中为迭代器需要循环打印 113 114 filter(lambda n:n>5,range(10)) #也可以用匿名函数 115 116 #float() 将整数和字符串转换成浮点数 117 print(float("123")) #输出：123.0 118 print(float(123)) 119 120 #format() 格式化输出 121 122 #frozenset() 返回一个冻结的集合，冻结后集合不能再添加或删除任何元素。 123 print(frozenset(range(10))) #frozenset({0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}) 124 125 #getattr() 函数用于返回一个对象属性值。(面向对象) 126 127 #globals() 以字典类型返回当前位置的全部全局变量。 128 print(globals()) 129 130 #hasattr() 用于判断对象是否包含对应的属性。(面向对象) 131 132 #hash() 用于获取取一个对象（字符串或者数值等）的哈希值。 133 print(hash("asdf")) #输出：5704709918237842944 134 135 #help() 用于查看函数或模块用途的详细说明。 136 help('sys') 137 help('str') 138 a = [1,2,3] 139 help(a) 140 help(a.append) 141 142 #hex() 函数用于将10进制整数转换成16进制，以字符串形式表示 143 print(hex(100)) #输出：0x64 144 145 #id() 函数用于获取对象的内存地址。 146 a = "a" 147 print(id(a)) #输出：3231243404264 148 149 #input() 函数接受一个标准输入数据，返回为 string 类型 150 #int() 函数用于将一个字符串或数字转换为整型。 151 #isinstance() 函数来判断一个对象是否是一个已知的类型，类似 type()。 152 a = 2 153 print(isinstance (a,int)) # True 154 print(isinstance (a,str)) # False 155 print(isinstance (a,(str,int,list))) # 是元组中的一个返回 True 156 157 '''isinstance() 与 type() 区别： 158 type() 不会认为子类是一种父类类型，不考虑继承关系。 159 isinstance() 会认为子类是一种父类类型，考虑继承关系。 160 如果要判断两个类型是否相同推荐使用 isinstance()。 161 ''' 162 class A: 163 pass 164 class B(A): 165 pass 166 print(isinstance(A(), A)) # True 167 print(type(A()) == A ) # True 168 print(isinstance(B(), A) ) # True 169 print(type(B()) == A ) # False 170 171 #issubclass() 方法用于判断参数 class 是否是类型参数 classinfo 的子类。(面向对象) 172 #iter() 用来生成迭代器 173 lst = [1, 2, 3] 174 for i in iter(lst): 175 print(i) 176 177 #len() 方法返回对象（字符、列表、元组等）长度或项目个数 178 str = "runoob" 179 print(len(str) ) # 字符串长度:6 180 l = [1,2,3,4,5] 181 print(len(l) ) # 列表元素个数:5 182 183 #locals() 函数会以字典类型返回当前位置的全部局部变量。(参考globals) 184 print(locals()) 185 186 #map() 会根据提供的函数对指定序列做映射。 187 #第一个参数 function 以参数序列中的每一个元素调用 function 函数，返回包含每次 function 函数返回值的新列表。 188 def square(x) : # 计算平方数 189 return x ** 2 190 map(square, [1,2,3,4,5]) # 计算列表各个元素的平方：[1, 4, 9, 16, 25] 191 map(lambda x: x ** 2, [1, 2, 3, 4, 5]) # 使用 lambda 匿名函数：[1, 4, 9, 16, 25] 192 # 提供了两个列表，对相同位置的列表数据进行相加 193 map(lambda x, y: x + y, [1, 3, 5, 7, 9], [2, 4, 6, 8, 10]) #[3, 7, 11, 15, 19] 194 #py3中结果为迭代器需循环打印 195 196 #max() 方法返回给定参数的最大值，参数可以为序列。 197 print(max(1,3,4,2,0)) #输出：4 198 #min() 方法返回给定参数的最小值，参数可以为序列。 199 print(min(1,3,4,2,0)) #输出：0 200 201 #memoryview() 函数返回给定参数的内存查看对象(Momory view)。所谓内存查看对象，是指对支持缓冲区协议的数据进行包装，在不需要复制对象基础上允许Python代码访问。 202 #next() 返回迭代器的下一个项目。 203 #object() 定义对象 204 #oct() 函数将一个整数转换成8进制字符串。 205 print(oct(100)) #输出：0o144 206 207 #open() 文件操作 208 #pow() 方法返回 xy（x的y次方） 的值 209 print(pow(3,4)) #输出：81 210 211 #print() 方法用于打印输出，最常见的一个函数。 212 #property() 函数的作用是在新式类中返回属性值。（面向对象） 213 #range() 函数可创建一个整数列表，一般用在 for 循环中 214 #repr() 函数将对象转化为供解释器读取的形式 215 #reverse() 函数用于反向列表中元素(列表操作中的一样) 216 aList = [123, 'xyz', 'zara', 'abc', 'xyz'] 217 aList.reverse() 218 print("List : ", aList) #输出：List : ['xyz', 'abc', 'zara', 'xyz', 123] 219 220 #round() 方法返回浮点数x的四舍五入值。 221 print(round(1.234,2)) #输出：1.23 222 223 #set() 函数创建一个无序不重复元素集（参考创建集合） 224 #setattr 函数对应函数 getatt()，用于设置属性值，该属性必须存在。（面向对象） 225 #slice() 函数实现切片对象，主要用在切片操作函数里的参数传递。 226 #sorted() 函数对所有可迭代的对象进行排序操作。 227 ''' 228 sort 与 sorted 区别： 229 sort 是应用在 list 上的方法，sorted 可以对所有可迭代的对象进行排序操作。 230 list 的 sort 方法返回的是对已经存在的列表进行操作，而内建函数 sorted 方法返回的是一个新的 list，而不是在原来的基础上进行的操作。 231 ''' 232 a = [5,7,6,3,4,1,2] 233 b = sorted(a) # 保留原列表 234 print(a) #[5, 7, 6, 3, 4, 1, 2] 235 print(b) #[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] 236 237 L=[('b',2),('a',1),('c',3),('d',4)] 238 print(sorted(L, key=lambda x:x[1]) ) # [('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)] 239 240 students = [('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)] 241 sorted(students, key=lambda s: s[2]) # 按年龄排序[('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)] 242 sorted(students, key=lambda s: s[2], reverse=True) # 按降序[('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)] 243 244 #staticmethod 返回函数的静态方法(面向对象) 245 #str() 函数将对象转化为适于人阅读的形式 246 #sum() 列表求和计算 247 #super() 函数是用于调用父类(超类)的一个方法（面向对象） 248 #tuple() 将列表转换为元组 249 #type() 所有数据类型的根源 250 #vars() 返回对象object的属性和属性值的字典对象 251 #zip() 函数用于将可迭代的对象作为参数，将对象中对应的元素打包成一个个元组，然后返回由这些元组组成的列表。 252 # 如果各个迭代器的元素个数不一致，则返回列表长度与最短的对象相同，利用 * 号操作符，可以将元组解压为列表。 253 a = [1,2,3] 254 b = [4,5,6] 255 c = [4,5,6,7,8] 256 zipped = zip(a,b) # 打包为元组的列表[(1, 4), (2, 5), (3, 6)] 257 zip(a,c) # 元素个数与最短的列表一致[(1, 4), (2, 5), (3, 6)] 258 zip(*zipped) # 与 zip 相反，可理解为解压，返回二维矩阵式[(1, 2, 3), (4, 5, 6)] 259 #py3中为迭代器，需循环打印 260 261 #__import__() 函数用于动态加载类和函数 。 262 # 如果一个模块经常变化就可以使用 __import__() 来动态载入。