阿里云Python训练营
TASK3-DAY1
简介
Python 把函数也当成对象，可以从另一个函数中返回出来而去构建高阶函数，比如： 参数是函数、返回值是函数。
一、函数
1.函数的定义和调用
函数的定义:
-
函数以def关键词开头，后接函数名和圆括号()。
-
函数执行的代码以冒号起始，并且缩进。
-
return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回None。
def functionname (parameters): "函数_文档字符串" function_suite return [expression]
函数的调用:
演示代码如下:
def printme(str):
print(str)
printme("我要调用用户自定义函数!") # 我要调用用户自定义函数!
printme("再次调用同一函数") # 再次调用同一函数
temp = printme('hello') # hello
print(temp) # None3.函数文档
演示代码如下:
def MyFirstFunction(name):
"函数定义过程中name是形参"
# 因为Ta只是一个形式，表示占据一个参数位置
print('传递进来的{0}叫做实参，因为Ta是具体的参数值！'.format(name))
MyFirstFunction('老马的程序人生')
# 传递进来的老马的程序人生叫做实参，因为Ta是具体的参数值！
4.函数参数
Python 的函数具有非常灵活多样的参数形态，既可以实现简单的调用，又可以传入非常复杂的参数。从简到繁的参数形态如下：
- 位置参数 (positional argument)
- 默认参数 (default argument)
- 可变参数 (variable argument)
- 关键字参数 (keyword argument)
- 命名关键字参数 (name keyword argument)
- 参数组合
(1).位置参数
def functionname(arg1):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
arg1 - 位置参数 ，这些参数在调用函数 (call function) 时位置要固定。
(2).默认参数
def functionname(arg1, arg2=v):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
arg2 = v - 默认参数 = 默认值，调用函数时，默认参数的值如果没有传入，则被认为是默认值。
默认参数一定要放在位置参数 后面，不然程序会报错。
演示代码如下:
def printinfo(name, age=19):
print('Name:{0},Age:{1}'.format(name, age))
printinfo('zmt') # Name:zmt,Age:8
printinfo('zmt', 20) # Name:zmt,Age:20(3).可变参数
顾名思义，可变参数就是传入的参数个数是可变的，可以是 0, 1, 2 到任意个，是不定长的参数。
def functionname(arg1, arg2=v, *args):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
- args - 可变参数，可以是从零个到任意个，自动组装成元组。
- 加了星号（*）的变量名会存放所有未命名的变量参数。
演示代码如下:
def printinfo(arg1, *args):
print(arg1)
for var in args:
print(var)
printinfo(10) # 10
printinfo(70, 60, 50)
#70 60 50(4).关键字参数
def functionname(arg1, arg2=v, args, *kw):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
kw - 关键字参数，可以是从零个到任意个，自动组装成字典。
演示代码如下:
def printinfo(arg1, *args, **kwargs):
print(arg1)
print(args)
print(kwargs)
printinfo(70, 60, 50)
# 70
# (60, 50)
# {}
printinfo(70, 60, 50, a=1, b=2)
# 70
# (60, 50)
# {'a': 1, 'b': 2}可变参数和关键字参数的同异总结如下：
- 可变参数允许传入零个到任意个参数，它们在函数调用时自动组装为一个元组 (tuple)。
- 关键字参数允许传入零个到任意个参数，它们在函数内部自动组装为一个字典 (dict)。5. 命名关键字参数
(5).命名关键字参数
def functionname(arg1, arg2=v, args, *, nkw, *kw):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
- *, nkw - 命名关键字参数，用户想要输入的关键字参数，定义方式是在nkw 前面加个分隔符 *。
- 如果要限制关键字参数的名字，就可以用「命名关键字参数」
- 使用命名关键字参数时，要特别注意不能缺少参数名。
演示代码如下:
def printinfo(arg1, *, nkw, **kwargs):
print(arg1)
print(nkw)
print(kwargs)
printinfo(70, nkw=10, a=1, b=2)
# 70
# 10
# {'a': 1, 'b': 2}
printinfo(70, 10, a=1, b=2)
# TypeError: printinfo() takes 1 positional argument but 2 were given(6).组合参数
在 Python 中定义函数，可以用位置参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数，这 5 种参数中的 4 个都可以一起使用，但是注意，参数定义的顺序必须是：
- 位置参数、默认参数、可变参数和关键字参数。
- 位置参数、默认参数、命名关键字参数和关键字参数。
要注意定义可变参数和关键字参数的语法：
- *args 是可变参数，args 接收的是一个 tuple
- **kw 是关键字参数，kw 接收的是一个 dict
命名关键字参数是为了限制调用者可以传入的参数名，同时可以提供默认值。定义命名关键字参数不要忘了写分隔符 *，否则定义的是位置参数。
警告：虽然可以组合多达 5 种参数，但不要同时使用太多的组合，否则函数很难懂。
5.函数的返回值
python的函数返回值就和之前学的c和java差不多的
def 函数名(参数1,参数2)
return 参数1+参数2
6.变量的作用域
- Python 中，程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的，访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。
- 定义在函数内部的变量拥有局部作用域，该变量称为局部变量。
- 定义在函数外部的变量拥有全局作用域，该变量称为全局变量。
- 局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。
演示代码如下:
def discounts(price, rate):
final_price = price * rate
return final_price
old_price = float(input('请输入原价:')) # 98
rate = float(input('请输入折扣率:')) # 0.9
new_price = discounts(old_price, rate)
print('打折后价格是:%.2f' % new_price) # 88.20当内部作用域想修改外部作用域的变量时，就要用到global和nonlocal关键字了。
演示代码如下:
num = 1
def fun1():
global num # 需要使用 global 关键字声明
print(num) # 1
num = 123
print(num) # 123
fun1()
print(num) # 123内嵌函数和闭包:
演示代码如下:
def outer():
print('outer函数在这被调用')
def inner():
print('inner函数在这被调用')
inner() # 该函数只能在outer函数内部被调用
outer()
# outer函数在这被调用
# inner函数在这被调用
#闭包是函数式编程的一个重要的语法结构，是一种特殊的内嵌函数。如果在一个内部函数里对外层非全局作用域的变量进行引用，那么内部函数就被认为是闭包。通过闭包可以访问外层非全局作用域的变量，这个作用域称为 闭包作用域。
def funX(x):
def funY(y):
return x * y
return funY
i = funX(8)
print(type(i)) # <class 'function'>
print(i(5)) # 40
#如果要修改闭包作用域中的变量则需要 nonlocal 关键字
def outer():
num = 10
def inner():
nonlocal num # nonlocal关键字声明
num = 100
print(num)
inner()
print(num)
outer()
# 100
# 100递归函数:
演示代码如下:
#n! = 1 x 2 x 3 x ... x n
def factorial(n):
if n == 1:
return 1
return n * factorial(n - 1)
print(factorial(5)) # 120
#斐波那契数列 f(n)=f(n-1)+f(n-2), f(0)=0 f(1)=1
def recur_fibo(n):
if n <= 1:
return n
return recur_fibo(n - 1) + recur_fibo(n - 2)
lst = list()
for k in range(11):
lst.append(recur_fibo(k))
print(lst)
# [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55]二、Lambda-表达式
1.匿名函数的定义
在 Python 里有两类函数：
- 第一类：用 def 关键词定义的正规函数
- 第二类：用 lambda 关键词定义的匿名函数
Python 使用 lambda 关键词来创建匿名函数，而非def关键词，它没有函数名，其语法结构如下：
lambda argument_list: expression
- lambda - 定义匿名函数的关键词。
- argument_list - 函数参数，它们可以是位置参数、默认参数、关键字参数，和正规函数里的参数类型一样。
- :- 冒号，在函数参数和表达式中间要加个冒号。
- expression - 只是一个表达式，输入函数参数，输出一些值。
注意:
- expression 中没有 return 语句，因为 lambda 不需要它来返回，表达式本身结果就是返回值。
- 匿名函数拥有自己的命名空间，且不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数。
演示代码如下:
def sqr(x):
return x ** 2
print(sqr)
# <function sqr at 0x000000BABD3A4400>
y = [sqr(x) for x in range(10)]
print(y)
# [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
sumary = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
print(sumary(10, 20)) # 30
func = lambda *args: sum(args)
print(func(1, 2, 3, 4, 5)) # 152.匿名函数的应用
函数式编程 是指代码中每一块都是不可变的，都由纯函数的形式组成。这里的纯函数，是指函数本身相互独立、互不影响，对于相同的输入，总会有相同的输出，没有任何副作用。
- 非函数式编程:
演示代码如下:
def f(x):
for i in range(0, len(x)):
x[i] += 10
return x
x = [1, 2, 3]
f(x)
print(x)
# [11, 12, 13]- 函数式编程:
演示代码如下:
def f(x):
y = []
for item in x:
y.append(item + 10)
return y
x = [1, 2, 3]
f(x)
print(x)
# [11, 12, 13]匿名函数 常常应用于函数式编程的高阶函数 (high-order function)中，主要有两种形式：
- 参数是函数 (filter, map)
- 返回值是函数 (closure)
filter和map函数中的应用：
- filter(function, iterable) 过滤序列，过滤掉不符合条件的元素，返回一个迭代器对象，如果要转换为列表，可以使用 list() 来转换。
- map(function, *iterables) 根据提供的函数对指定序列做映射
演示代码如下:
odd = lambda x: x % 2 == 1
templist = filter(odd, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
print(list(templist)) # [1, 3, 5, 7, 9]
m1 = map(lambda x: x ** 2, [1, 2, 3, 4, 5])
print(list(m1))
# [1, 4, 9, 16, 25]