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Python3.5基础之函数的定义与使用实例详解【参数、作用域、递归、重载等】

更新时间:2020-06-30 23:12:01 作者:startmvc
本文实例讲述了Python3.5函数的定义与使用。分享给大家供大家参考,具体如下:1、函数学

本文实例讲述了Python3.5函数的定义与使用。分享给大家供大家参考,具体如下:

1、函数学习框架

2、函数的定义与格式

(1)定义

(2)函数调用

注:函数名称不能以数字开头,建议函数名称的开头用小写的字母

(3)函数有四种格式,分别是:无参数无返回值,有参数无返回值、无参数有返回值、有参数有返回值


#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu

# 无参数无返回值
def hello():
 # 函数体/方法体
 print("hello world")


hello()


# 有参数无返回值
def add(x, y):
 print(x + y)


add(10, 20)


# 无参数有返回值
def sleep():
 return "sleep"


s = sleep()
print(s)


# print(sleep()) 等价于上面两句

# 有参数有返回值
def sub(x, y):
 return x * y


res = sub(12, 6)
print(res)

运行结果

hello world 30 sleep 72

3、函数的参数

注:定义再函数体内的参数是形参,调用时传入的参数是实参。

函数参数包括:位置参数关键字参数不定个数参数

(1)位置参数、关键字参数

示例代码:


#位置参数
def test(x,y,z):
 print(x,y,z)

test(1,2,3)

#关键字参数
def test1(x,y,z=10):
 print(x,y,z)

test1(1,2,3)
test1(1,2) #关键字参数,z采用默认的参数值
test1(x=2,z=3,y=1) #调用时的关键字参数

运行结果:

1 2 3 1 2 3 1 2 10 2 1 3

(2)默认参数

注:带有默认值参数的形参必须放在参数的最后面的位置。

(3)不定个数参数,用*args   和    **kwarg

总结:

(1)定义时  *的作用  将位置实参装配成元组

定义时  **的作用  将关键字实参装配成字典

(2)调用时  *作用  将元组或列表打散成位置参数进行参数传递

调用时  **作用  将字典打散成关键字参数进行参数传递


#不定个数参数

def test2(x,y,z,*args):
 print(x,y,z,args)

#定义时 *的作用 将位置实参装配成元组
test2(1,2,3,4,6,7,8,9)


def test3(x,y,z,**kwargs):
 print(x,y,z,kwargs)

#定义时 **的作用 将关键字实参装配成字典
test3(1,2,3,a=6,b=19,c=8)

def ts(x,*args,**kwargs):
 print(x,args,kwargs)

ts(1,2,3,a=6,b=19,c=8)

def test4(x,y,z):
 print(x,y,z)

x = [1,2,3]
y = {"x":1,"y":"hello","z":"你好"}

test4(*x) #调用时 *作用 将元组或列表打散成位置参数进行参数传递
test4(**y) #调用时 **作用 将字典打散成关键字参数进行参数传递

 运行结果:

1 2 3 (4, 6, 7, 8, 9) 1 2 3 {'b': 19, 'a': 6, 'c': 8} 1 (2, 3) {'b': 19, 'a': 6, 'c': 8} 1 2 3 1 hello 你好

4、函数的传值:基本类型传值调用、非基本类型参数传递调用(强引用与弱引用)


#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu

#基本类型传值调用
def test(x):
 print(x)

test(10)

#非基本类型参数传递调用
li = [1,2,3,4]
print(id(li)) #打印传递前的地址

def test1(x):
 print(id(x))
 x[0] = 2 #修改第一个参数为2
 print(x)

test1(li) #强引用(传址调用,列表里面的内容会进行修改)
#test1(list(li)) #弱引用(用list可以消除强引用,不能修改列表里的元素)

for i in li:
 print(i)

运行结果:(强引用传址调用)

10 17741864 17741864 [2, 2, 3, 4] 2 2 3 4


#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu

#基本类型传值调用
def test(x):
 print(x)

test(10)

#非基本类型参数传递调用
li = [1,2,3,4]
print(id(li)) #打印传递前的地址

def test1(x):
 print(id(x))
 x[0] = 2 #修改第一个参数为2
 print(x)

#test1(li) #强引用(传址调用,列表里面的内容会进行修改)
test1(list(li)) #弱引用(用list可以消除强引用,传值调用,不能修改列表里的元素)

for i in li:
 print(i)

运行结果:(弱引用,传值调用)

10 18501544 18613272 [2, 2, 3, 4] 1 2 3 4


#不可变对象——传递对象的值,修改值修改的是另一个复制对象,不影响原来对象本身
def getNum(a):
 a = 10
 print("函数内变量a的值:",a)

a = 8
getNum(a)
print("函数外变量a的值:",a)

#可变对象——传递对象本身,函数内部修改值会影响对象本身
list01 = [0,1,2,3]

def getNum1(num):
 num.append(4)
 print(num)
 print(id(num))

getNum1(list01)
print(list01)
print(id(list01))

运行结果:

函数内变量a的值: 10 函数外变量a的值: 8 [0, 1, 2, 3, 4] 5908280 [0, 1, 2, 3, 4] 5908280

5、函数的返回值

示例代码:


#多个返回值
def re(a,b):
 a *= 10
 b *= 10
 return a,b

num = re(1,2)
print(type(num)) #如果返回多个值,并且存在一个变量中,会以元组的形式保存
print(num)

#分别获取多个返回值
re1,re2 = re(3,4)
print(type(re1))
print(re1,re2)

运行结果:

<class 'tuple'> (10, 20) <class 'int'> 30 40

简单实例练习:


def operation(a,b,opt):
 if opt == "+":
 return a+b
 elif opt == "-":
 return a-b
 elif opt =="*":
 return a*b
 elif opt =="/":
 return a/b
 else:
 return "输入有误"

num1 = int(input("请输入第一个字符:"))
num2 = int(input("请输入第二个字符:"))
op = input("请输入运算符:")
result = operation(num1,num2,op)
print(result)

运行结果:

请输入第一个字符:1 请输入第二个字符:2 请输入运算符:+ 3

6、变量的作用域:全局变量与局部变量

在函数的内部,不能识别全局变量,想要在函数内部使用全局变量,需要关键字global,但不建议这样使用,使用global具有污染性。

(1)局部变量

(2)全局变量

(3)当全局变量与局部变量同名时,优先使用局部变量


#全局变量与局部变量同名
a = 10 #全局变量
print("全局变量a:%d"%a)

def test01():
 a = 20
 print("test01中的a:%d"%a)

def test02():
 print("test02中的a:%d"%a)

test01()
test02()

运行结果:

全局变量a:10 test01中的a:20 test02中的a:10

(4)修改全局变量


#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu

i = 20

def test():
 #i += 10 #函数内部直接修改全局的值(错误)
 global i #函数内部修改全局的值用global关键字
 i += 10
 print(i) #获取全局变量的值

test()

运行结果:

30

注:上边代码中,函数内修改不可变类型的全局变量,需要通过global关键字

总结:对不可变类型变量重新赋值,实际上是重新创建一个不可变类型对象,并将原来的变量指向新创建的对象。

如果没有其他变量引用原有对象的话(即:引用计数为0),原有对象就会被回收。

(5)可变类型的全局变量:函数内修改可变类型的全局变量,可以不使用global关键字


#函数内修改可变类型的全局变量——直接修改,无需使用global关键字
a = [100,200,300]
print("可变类型全局变量a:",a)
print("可变类型全局变量a的地址:%d" %id(a))

def test01():
 a.append(400) 
 print("test01函数内修改可变类型全局变量a:",a)
 print("test01函数内修改可变类型全局变量后a的地址:%d" %id(a))


def test02():
 print("test02函数内使用可变类型全局变量a:",a)
 print("test02函数内使用可变类型全局变量a的地址:%d" %id(a))

test01()
test02()

运行结果:

可变类型全局变量a: [100, 200, 300] 可变类型全局变量a的地址:18241896 test01函数内修改可变类型全局变量a: [100, 200, 300, 400] test01函数内修改可变类型全局变量后a的地址:18241896 test02函数内使用可变类型全局变量a: [100, 200, 300, 400] test02函数内使用可变类型全局变量a的地址:18241896

7、匿名函数

示例代码:


#匿名函数——lambda
#语法:lambda arg1[,arg2...]:表达式 默认return

num = lambda a,b:a+b
print(num(1,2))

运行结果:

3

简单应用(一):


#四则运算——利用lambda表达式
def operation(a,b,opt):
 re = opt(a,b)
 return re


num1 = int(input("请输入第一个字符:"))
num2 = int(input("请输入第二个字符:"))
result = operation(num1,num2,lambda a,b:a+b)
print(result)

运行结果:

请输入第一个字符:2 请输入第二个字符:3 5

简单应用(二):


#列表中的字典元素进行排序——lambda表达式

students = [
 {"name":"Joe","age":"18"},
 {"name":"Tom","age":"20"},
 {"name":"Susan","age":"16"}
]

students.sort(key=lambda x:x["name"]) #对字典按照关键字name排序
print(students)

运行结果:

[{'age': '18', 'name': 'Joe'}, {'age': '16', 'name': 'Susan'}, {'age': '20', 'name': 'Tom'}]

8、递归函数

代码示例:


#函数的嵌套
def test1():
 print("in test1...")

def test2():
 test1()
 print("in test2...")

def test3():
 test2()
 print("in test3...")

test3()

运行结果:

in test1... in test2... in test3...


#递归函数

def func(n):
 print("进入第%d层梦"%n)
 if n ==3:
 print("进入潜意识区")
 else:
 func(n+1)
 print("从第%d层梦中醒来"%n)

func(1)

运行结果:

进入第1层梦 进入第2层梦 进入第3层梦 进入潜意识区 从第3层梦中醒来 从第2层梦中醒来 从第1层梦中醒来

应用:求阶乘


#阶乘——利用while

i = 1
num = 1
while i <= 4:
 num = num*i
 i+=1

print(num)

#阶乘——利用递归

def func01(n):
 if n ==1:
 return 1
 return n*func01(n-1)

print(func01(4))

运行结果:

24 24

利用递归实现阶乘的原理过程:

9、常用内置函数

示例代码:


#abs()——绝对值函数
num = -1
print(abs(num))

#sorted()——排序函数
list01 = [1,4,2,7,9,3]
print(sorted(list01)) #由小到大排序
print(sorted(list01,reverse=True)) #由大到小排序

#sum()——求和
print(sum(list01))

#round()——四舍五入,获取指定位数的小数
print(round(3.1415926,2))

#pow()——乘方数(幂)
print(pow(2,3))

#isinstance——类型判断
num1 = 5
print(isinstance(num1,int))

#eval()——执行表达式或字符串作为运算
print(eval("1+3"))

#exec()——执行Python语句
exec('print("Hello")')

运行结果:

1 [1, 2, 3, 4, 7, 9] [9, 7, 4, 3, 2, 1] 26 3.14 8 True 4 Hello

10、高阶函数

示例代码:


#常用高阶函数

#map()
num1 = map(lambda x:x*2,[1,2,3,4,5])
print(num1)
for i in num1: #遍历map对象的内容
 print(i,end=" ")

print()

#filter()
num2 = filter(lambda x:x%2 == 1,[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10])
print(num2)
for j in num2: #遍历filter对象的内容
 print(j,end=" ")

print()

#reduce()
from functools import reduce
print(reduce(lambda x,y:x+y,[1,2,3,4],10)) #10是起始值

运行结果:

<map object at 0x0059F730> 2 4 6 8 10 <filter object at 0x0059F890> 1 3 5 7 9 20


name = ["joe","jack","TOM","suSAN"]
age = [17,18,20,15]
sex = ["M","M","M","F"]

#案例一——格式化英文名。首字母大写,其他小写
names = map(lambda t:t[0:1].upper()+t[1:].lower(),name)
for stu_name in names:
 print(stu_name,end=" ")

print()

#案例二——将三个序列结合到一起,形成一个集合
newStu = map(lambda n,a,s:(n,a,s),name,age,sex)
student = []
for tup in newStu:
 student.append(tup)

print(student)

#案例三——过滤性别为男的用户
males = filter(lambda x:x[2] == "M",student)
man = []
for m in males:
 man.append(m)

print(man)

#案例四——求性别为男的用户的平均年龄
from functools import reduce
man_count = len(man)
total_age = reduce(lambda x,y:x+y[1],man,0)
print("总年龄:",total_age)
print("平均年龄:%.2f" %(total_age/man_count))

运行结果:

Joe Jack Tom Susan [('joe', 17, 'M'), ('jack', 18, 'M'), ('TOM', 20, 'M'), ('suSAN', 15, 'F')] [('joe', 17, 'M'), ('jack', 18, 'M'), ('TOM', 20, 'M')] 总年龄: 55 平均年龄:18.33

11、约瑟夫环

(1)一群人围在一起坐成环状(如:N)

(2)从某个编号开始报数(如:K)

(3)数到某数(如:M)的时候,此人出列,下一个人重新报数

(4)一直循环,直到所有人出列,约瑟夫环结束

约瑟夫环实现代码:


#约瑟夫环问题
# n=9(总人数) m = 3(报数) k:索引
#k = (k+(m-1))%len(list)

def func(n,m):
 #生成一个列表
 people = list(range(1,n+1))
 k = 0 #定义开始的索引

 #开始循环报数
 while len(people) > 2:
 k = (k+(m-1))%len(people)
 print("kill:",people[k])
 del(people[k])
 print(k)
 return people

print(func(9,3))

运行结果:

kill: 3 2 kill: 6 4 kill: 9 6 kill: 4 2 kill: 8 4 kill: 5 2 kill: 2 1 [1, 7]

12、函数重载

在Python中,没有函数重载,若非要使用函数重载,则后边的同名函数会覆盖掉前面的函数。


#函数重载
def test(x):
 print(x)

def test(x,y):
 print(x+y)

#test(1) #出错
test(1,2) #覆盖test(x)

运行结果:

3

13、函数的嵌套和闭包

(1)函数嵌套:在函数内部再定义新的函数


#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu

#函数嵌套
def test():
 def test1():
 def test2():
 print("hello")
 return test2
 return test1


res = test() #test函数返回值res是一个函数,等价于res ==> test1
re = res() #res() ==>test1() ,test1函数返回值re是一个函数,re==>test2
re() #re() ==> test2()

运行结果:

hello

(2)闭包:内部函数可以取到外部函数的局部变量


#闭包:内部函数可以取到外部函数的局部变量
def test(x):
 def test1(y):
 def test2(z):
 print(x+y+z)
 return test2
 return test1

res = test(10)
re = res(20)
re(30)

运行结果:

6

14、装饰器

(1)形象举例:照片与相框

照片:被装饰的对象,相框:装饰对象。

装饰作用:动态扩展装饰,即:不会改变被装饰的对象(照片)的内容,只是动态改变装饰的对象(相框)。

(2)装饰器修饰无参数的函数


#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu

#装饰器——日志管理
def log(func): #log(func)==> func = delete(delete函数作为实参传入到func)
 def warp():
 print("logger strating...")
 func() #运行delete
 print("logger ending...")

 return warp

@log #用log来装饰delete,等价于delete = log(delete) = warp
def delete():
 print("deleting...")

delete() #执行warp

运行结果:

logger strating... deleting... logger ending...

(3)装饰器修饰有参数和返回值的函数


#装饰器修饰有参数、有返回值的函数
def log(func): #log(func)==> func = delete(delete函数作为实参传入到func)
 def warp(*args,**kwargs):
 print("logger strating...")
 res = func(*args,**kwargs) #运行delete
 print(res)
 print("logger ending...")

 return warp

@log #用log来装饰delete,等价于delete = log(delete) = warp
def delete(name,age):
 print("deleting...")
 print(name,age)
 return "delete success"

delete("liu",20) #执行warp

运行结果:

logger strating... deleting... liu 20 delete success logger ending...

(4)装饰器自身带有参数


#装饰器带有参数
def log(i):
 def warp1(func):
 def warp2(*args,**kwargs):
 print("logger strating...")
 if i>0:
 print("logging success...")
 func(*args, **kwargs)
 else:
 print("logging failed...")

 print("logger ending...")

 return warp2
 return warp1

@log(1)
def delete():
 print("deleting...")

delete()

运行结果:

logger strating... logging success... deleting... logger ending...


#装饰器带有参数
def log(i):
 def warp1(func):
 def warp2(*args,**kwargs):
 print("logger strating...")
 if i>0:
 print("logging success...")
 func(*args, **kwargs)
 else:
 print("logging failed...")

 print("logger ending...")

 return warp2
 return warp1

@log(-1)
def delete():
 print("deleting...")

delete()

#logger strating...
logging failed...
logger ending...

15、迭代器


#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu

#迭代器——笛卡尔积

import itertools

x = range(1,6)
coml = itertools.combinations(x,3) #排列
coml2 = itertools.permutations(x,4) #组合

y = ["a","b","c"]

coml3 = itertools.product(x,y) #笛卡尔积

coml4 = itertools.chain(coml,coml2,coml3)
for h in coml4:
 print(h)

运行结果:

(1, 2, 3) (1, 2, 4) (1, 3, 4) (2, 3, 4) (1, 2, 3, 4) (1, 2, 4, 3) (1, 3, 2, 4) (1, 3, 4, 2) (1, 4, 2, 3) (1, 4, 3, 2) (2, 1, 3, 4) (2, 1, 4, 3) (2, 3, 1, 4) (2, 3, 4, 1) (2, 4, 1, 3) (2, 4, 3, 1) (3, 1, 2, 4) (3, 1, 4, 2) (3, 2, 1, 4) (3, 2, 4, 1) (3, 4, 1, 2) (3, 4, 2, 1) (4, 1, 2, 3) (4, 1, 3, 2) (4, 2, 1, 3) (4, 2, 3, 1) (4, 3, 1, 2) (4, 3, 2, 1) (1, 'a') (1, 'b') (1, 'c') (2, 'a') (2, 'b') (2, 'c') (3, 'a') (3, 'b') (3, 'c') (4, 'a') (4, 'b') (4, 'c')

关于Python相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《Python函数使用技巧总结》、《Python面向对象程序设计入门与进阶教程》、《Python数据结构与算法教程》、《Python字符串操作技巧汇总》、《Python编码操作技巧总结》及《Python入门与进阶经典教程》

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。