函数(必须先定义后使用)
函数就是将一段具有独立功能的代码块整合在一起并命名,在需要的位置调用这个名称即可完成对应的需求。可以更高效的实现代码重用。
(1)定义函数(参数可为空)
def 函数名(参数) :
代码1
代码2
代码3
(2)调用函数(参数可为空)
函数名(参数)
(3)注意事项
在使用函数时候的流程时,在调用函数的时候会返回函数定义处,再次执行。
(4)函数返回值
函数返回一个值供接收,利用 return 数据 进行操作。
-
return 用于退出函数,return 下方的操作不再执行。
-
return 数据1,数据2,数据3 # 若返回多个数据,数据类型没有定义则接收后是一个元组(返回多个值)
-
return {"":"","":"" } 返回一个字典类型的数据
-
return [数据一,数据二,数据三 ] 返回一个列表类型的数据
(5)函数的说明文档
定义:(只有在函数的书写代码时的第一行写说明文档才可以) 具有参数的时候,可以利用回车来给参描述
def 函数名 :
""" 说明文档位置 """
代码
........
查看:利用help(函数名)函数进行查看函数的说明文档
2、变量作用域
1、局部变量(生效范围在某一个函数体内部)
作用:在函数体内部,临时保存数据,即当函数调用完毕,则销毁该变量。
2、全局变量(函数体、外都可以生效的变量)
-
定义在函数外,所以函数都可以使用。
-
如果想要在某个函数中修改全局变量时,需要在函数修改那个全局变量语句前,先用 global 全局变量名 声明一下
a=100
def printaelse():
global a
a=200
print(a)
3、函数参数
函数的参数不用定义参数的类型,直接利用定义的变量进行传输。函数接收的叫做形参,传入的数据叫做实参。
1、位置参数(传递和定义参数的顺序及个数必须一致)
例如:
- 定义:add_num ( a , b )
- 使用:add_num (“Tom” , 22 )
2、关键字参数 (清除了函数参数的顺序问题)
函数调用,通过“键=值”的形式加以指定。
注意:如果有位置参数时,关键字参数必须在位置参数的后面,但是关键字参数的顺序并没有要求。
例如:
- 定义:add_num ( a , b )
- 使用:add_num (“Tom” , b = 22)
3、缺省参数
用于定义函数,为参数提供默认值,调用函数时可以不传该默认参数的值。
注意:如果有缺省参数是,缺省参数必须在位置参数的后面,如果为缺省参数传值则修改默认参数值,否则使用默认参数值。
例如:
- 定义:add_num ( a , b = 20 )
- 使用:add_num (“Tom”) 或者 add_num (“Tom” , 18 )
4、不定长参数
用于不确定调用的时候会传递多少参数(不传参也可以)的情况下,可用包裹(packing)位置参数,或者用包裹关键字参数,来进行参数传递
(1)不定长参数之位置参数
例如:
- 定义:add_num ( * arg )
- 使用:add_num (“Tom”) 或者 add_num (“Tom” , 18 )
注意:arg接收函数调用时传递的所有参数,是一个元组类型。
(2)不定长参数之关键字参数
例如:
- 定义:add_num ( * * arg )
- 使用:add_num (name= “Tom”) 或者 add_num (name= “Tom” , age=18 )
注意:arg接收函数调用时传递的所有参数,是一个字典类型。
4、拆包
1、元组拆包
若利用return返回多个值的时候,默认会返回一个元组类型。或者不定长参数之位置参数接收的参数也是一个元组。如果将元组拆包呢:
定义函数:
def return_data():
return 100,200
接收时:(返回几个数据就用几个数据接收,就可以将元组拆包成单独的数据)
a , b = return_data() # a为100,b为200
2、字典拆包(取出的是字典中的key值)
dict1 = {
"name" : "Tom" , "age" : 18 }
a,b=dict1 # 此时 a=name,b=age
dcit1[a] # 数据为Tom
dict2[b] # 数据为18
3、交换变量(不借助第三个变量的简便方式)
a , b = 1 , 2 a , b = b , a
5、引用(Python中,值是靠引用来传递)
我们可以用id()来判断两个变量是否是同一个值的引用,可以理解为那块地址的地址标识
1、可变类型与不可变类型:
可变类型:
列表 字典 集合
当数据修改时,修改的是原本的数据。
不可变类型:
整型 浮点型 字符串 元组
当数据修改时,修改的不是原本的数据,而变为了一个新的数据。
2、引用当做实参进行传值:
如果传值时,不可变类型当做实参进行传值的时候,当形参改变时,实参不会随之改变,这样的话,就相当于是单方面传值。
函数进阶
目标
- 函数参数和返回值的作用
- 函数的返回值 进阶
- 函数的参数 进阶
- 递归函数
01. 函数参数和返回值的作用
函数根据 有没有参数 以及 有没有返回值,可以 相互组合,一共有 4 种 组合形式
- 无参数,无返回值
- 无参数,有返回值
- 有参数,无返回值
- 有参数,有返回值
定义函数时,是否接收参数,或者是否返回结果,是根据 实际的功能需求 来决定的!
1、如果函数 内部处理的数据不确定,就可以将外界的数据以参数传递到函数内部
2、如果希望一个函数 执行完成后,向外界汇报执行结果,就可以增加函数的返回值
1.1 无参数,无返回值
此类函数,不接收参数,也没有返回值,应用场景如下:
- 只是单纯地做一件事情,例如 显示菜单
- 在函数内部 针对全局变量进行操作,例如:新建名片,最终结果 记录在全局变量 中
注意:
-
如果全局变量的数据类型是一个 可变类型,在函数内部可以使用 方法 修改全局变量的内容 —— 变量的引用不会改变
-
在函数内部,使用赋值语句 才会 修改变量的引用
1.2 无参数,有返回值
此类函数,不接收参数,但是有返回值,应用场景如下:
- 采集数据,例如 温度计,返回结果就是当前的温度,而不需要传递任何的参数
1.3 有参数,无返回值
此类函数,接收参数,没有返回值,应用场景如下:
- 函数内部的代码保持不变,针对 不同的参数 处理 不同的数据
- 例如 名片管理系统 针对 找到的名片 做 修改、删除 操作
1.4 有参数,有返回值
此类函数,接收参数,同时有返回值,应用场景如下:
- 函数内部的代码保持不变,针对 不同的参数 处理 不同的数据,并且 返回期望的处理结果
- 例如 名片管理系统 使用 字典默认值 和 提示信息 提示用户输入内容
如果输入,返回输入内容
如果没有输入,返回字典默认值
02. 函数的返回值 进阶
- 在程序开发中,有时候,会希望 一个函数执行结束后,告诉调用者一个结果,以便调用者针对具体的结果做后续的处理
- 返回值 是函数 完成工作后,最后 给调用者的 一个结果
- 在函数中使用 return 关键字可以返回结果
问题:一个函数执行后能否返回多个结果?
示例 —— 温度和湿度测量
假设要开发一个函数能够同时返回当前的温度和湿度
先完成返回温度的功能如下:
def measure():
"""返回当前的温度"""
print("开始测量...")
temp = 39
print("测量结束...")
return temp
result = measure()
print(result)
在利用 元组 在返回温度的同时,也能够返回 湿度
改造如下:
def measure():
"""返回当前的温度"""
print("开始测量...")
temp = 39
wetness = 10
print("测量结束...")
return (temp, wetness)
提示:如果一个函数返回的是元组,括号可以省略
技巧
在 Python 中,可以 将一个元组 使用 赋值语句 同时赋值给 多个变量
注意:变量的数量需要和元组中的元素数量保持一致
result = temp, wetness = measure()
面试题 —— 交换两个数字
题目要求
有两个整数变量 a = 6, b = 100
不使用其他变量,交换两个变量的值
解法 1 —— 使用其他变量
c = b
b = a
a = c
解法 2 —— 不使用临时变量
a = a + b
b = a - b
a = a - b
解法 3 —— Python 专有,利用元组
a, b = b, a
03. 函数的参数 进阶
3.1. 不可变和可变的参数
问题 1:在函数内部,针对参数使用 赋值语句,会不会影响调用函数时传递的 实参变量? —— 不会!
- 无论传递的参数是 可变 还是 不可变
- 只要 针对参数 使用 赋值语句,会在 函数内部 修改 局部变量的引用,不会影响到 外部变量的引用
def demo(num, num_list):
print("函数内部")
# 赋值语句
num = 200
num_list = [1, 2, 3]
print(num)
print(num_list)
print("函数代码完成")
gl_num = 99
gl_list = [4, 5, 6]
demo(gl_num, gl_list)
print(gl_num)
print(gl_list)
问题 2:如果传递的参数是 可变类型,在函数内部,使用 方法 修改了数据的内容,同样会影响到外部的数据
def mutable(num_list):
# num_list = [1, 2, 3]
num_list.extend([1, 2, 3])
print(num_list)
gl_list = [6, 7, 8]
mutable(gl_list)
print(gl_list)
面试题 —— +=
在 python 中,列表变量调用 += 本质上是在执行列表变量的 extend 方法,不会修改变量的引用
def demo(num, num_list):
print("函数内部代码")
# num = num + num
num += num
# num_list.extend(num_list) 由于是调用方法,所以不会修改变量的引用
# 函数执行结束后,外部数据同样会发生变化
num_list += num_list
print(num)
print(num_list)
print("函数代码完成")
gl_num = 9
gl_list = [1, 2, 3]
demo(gl_num, gl_list)
print(gl_num)
print(gl_list)
print(num)
3.2 缺省参数
- 定义函数时,可以给 某个参数 指定一个默认值,具有默认值的参数就叫做 缺省参数
- 调用函数时,如果没有传入 缺省参数 的值,则在函数内部使用定义函数时指定的 参数默认值
- 函数的缺省参数,将常见的值设置为参数的缺省值,从而 简化函数的调用
例如:对列表排序的方法
gl_num_list = [6, 3, 9]
# 默认就是升序排序,因为这种应用需求更多
gl_num_list.sort()
print(gl_num_list)
# 只有当需要降序排序时,才需要传递 `reverse` 参数
gl_num_list.sort(reverse=True)
print(gl_num_list)
指定函数的缺省参数
- 在参数后使用赋值语句,可以指定参数的缺省值
def print_info(name, gender=True):
gender_text = "男生"
if not gender:
gender_text = "女生"
print("%s 是 %s" % (name, gender_text))
提示
1、缺省参数,需要使用 最常见的值 作为默认值!
2、如果一个参数的值 不能确定,则不应该设置默认值,具体的数值在调用函数时,由外界传递!
缺省参数的注意事项
1) 缺省参数的定义位置
- 必须保证 带有默认值的缺省参数 在参数列表末尾
- 所以,以下定义是错误的!
def print_info(name, gender=True, title):
2) 调用带有多个缺省参数的函数
- 在 调用函数时,如果有 多个缺省参数,需要指定参数名,这样解释器才能够知道参数的对应关系!
def print_info(name, title="", gender=True):
"""
:param title: 职位
:param name: 班上同学的姓名
:param gender: True 男生 False 女生
"""
gender_text = "男生"
if not gender:
gender_text = "女生"
print("%s%s 是 %s" % (title, name, gender_text))
# 提示:在指定缺省参数的默认值时,应该使用最常见的值作为默认值!
print_info("小明")
print_info("老王", title="班长")
print_info("小美", gender=False)
3.3 多值参数(知道)
定义支持多值参数的函数
- 有时可能需要 一个函数 能够处理的参数 个数 是不确定的,这个时候,就可以使用 多值参数
- python 中有 两种 多值参数:
参数名前增加 一个 * 可以接收 元组
参数名前增加 两个 * 可以接收 字典 - 一般在给多值参数命名时,习惯使用以下两个名字
*args —— 存放 元组 参数,前面有一个 *
**kwargs —— 存放 字典 参数,前面有两个 *
args 是 arguments 的缩写,有变量的含义
kw 是 keyword 的缩写,kwargs 可以记忆 键值对参数
def demo(num, *args, **kwargs):
print(num)
print(args)
print(kwargs)
demo(1, 2, 3, 4, 5, name="小明", age=18, gender=True)
提示:多值参数 的应用会经常出现在网络上一些大牛开发的框架中,知道多值参数,有利于我们能够读懂大牛的代码
多值参数案例 —— 计算任意多个数字的和
需求
定义一个函数 sum_numbers,可以接收的 任意多个整数
功能要求:将传递的 所有数字累加 并且返回累加结果
def sum_numbers(*args):
num = 0
# 遍历 args 元组顺序求和
for n in args:
num += n
return num
print(sum_numbers(1, 2, 3))
元组和字典的拆包(知道)
在调用带有多值参数的函数时,如果希望:
- 将一个 元组变量,直接传递给 args
- 将一个 字典变量,直接传递给 kwargs
就可以使用 拆包,简化参数的传递,拆包 的方式是:
- 在 元组变量前,增加 一个 *
- 在 字典变量前,增加 两个 *
def demo(*args, **kwargs):
print(args)
print(kwargs)
# 需要将一个元组变量/字典变量传递给函数对应的参数
gl_nums = (1, 2, 3)
gl_xiaoming = {
"name": "小明", "age": 18}
# 会把 num_tuple 和 xiaoming 作为元组传递个 args
# demo(gl_nums, gl_xiaoming)
demo(*gl_nums, **gl_xiaoming)
04. 函数的递归
函数调用自身的 编程技巧 称为递归
4.1 递归函数的特点
特点
- 一个函数 内部 调用自己
- 函数内部可以调用其他函数,当然在函数内部也可以调用自己
代码特点
- 函数内部的 代码 是相同的,只是针对 参数 不同,处理的结果不同
- 当 参数满足一个条件 时,函数不再执行
这个非常重要,通常被称为递归的出口,否则 会出现死循环!
示例代码
def sum_numbers(num):
print(num)
# 递归的出口很重要,否则会出现死循环
if num == 1:
return
sum_numbers(num - 1)
sum_numbers(3)
4.2 递归案例 —— 计算数字累加
需求
定义一个函数 sum_numbers
能够接收一个 num 的整数参数
计算 1 + 2 + … num 的结果
def sum_numbers(num):
if num == 1:
return 1
# 假设 sum_numbers 能够完成 num - 1 的累加
temp = sum_numbers(num - 1)
# 函数内部的核心算法就是 两个数字的相加
return num + temp
print(sum_numbers(2))
提示:递归是一个 编程技巧,初次接触递归会感觉有些吃力!在处理 不确定的循环条件时,格外的有用,例如:遍历整个文件目录的结构