1.函数
函数的定义
- 函数以
def
关键字开头,后接函数名和圆括号()。 - 函数执行的代码以冒号起始,和缩进。
- return [表达式]结束函数,选择性地返回一个值给调用方
None
。
函数的调用
代码语言:javascript复制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) # None
函数文档
代码语言:javascript复制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!
print(MyFirstFunction.__doc__)
# 函数定义过程中name是形参
help(MyFirstFunction)
# Help on function MyFirstFunction in module __main__:
# MyFirstFunction(name)
# 函数定义过程中name是形参
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)
arg1
- 位置参数 ,这些参数在调用函数 (call function) 时位置要固定。
- 默认参数 (default argument)
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。
- Python 允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致,因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。
- 可变参数 (variable argument)
- 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
*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。
- 关键字参数 (keyword argument)
**kw
- 关键字参数,可以是从零个到任意个,自动组装成字典。
- 「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)。
- 命名关键字参数 (name keyword argument)
*, 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。
- 参数组合
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。
函数的返回值
代码语言:javascript复制def back():
return [1, '小马的程序人生', 3.14]
print(back()) # [1, '小马的程序人生', 3.14]
变量作用域
- 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。
- 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。
内嵌函数
- 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。
- 闭包的返回值通常是函数。
- 如果要修改闭包作用域中的变量则需要
nonlocal
关键字
递归
- 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。
【例子】设置递归的层数,Python默认递归层数为 100
代码语言:javascript复制import sys
sys.setrecursionlimit(1000)
2. Lambda 表达式
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。
【例子】
代码语言:javascript复制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]
lbd_sqr = lambda x: x ** 2
print(lbd_sqr)
# <function <lambda> at 0x000000BABB6AC1E0>
y = [lbd_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)) # 15
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。
【例子】非函数式编程
代码语言:javascript复制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]
【例子】函数式编程
代码语言:javascript复制def f(x):
y = []
for item in x:
y.append(item 10)
return y
x = [1, 2, 3]
f(x)
print(x)
# [1, 2, 3]
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)
如,在 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。
【例子】
代码语言:javascript复制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]
map(function, *iterables)
根据提供的函数对指定序列做映射。
【例子】
代码语言:javascript复制m1 = map(lambda x: x ** 2, [1, 2, 3, 4, 5])
print(list(m1))
# [1, 4, 9, 16, 25]
m2 = map(lambda x, y: x y, [1, 3, 5, 7, 9], [2, 4, 6, 8, 10])
print(list(m2))
# [3, 7, 11, 15, 19]
除了 Python 这些内置函数,我们也可以自己定义高阶函数。
【例子】
代码语言:javascript复制def apply_to_list(fun, some_list):
return fun(some_list)
lst = [1, 2, 3, 4, 5]
print(apply_to_list(sum, lst))
# 15
print(apply_to_list(len, lst))
# 5
print(apply_to_list(lambda x: sum(x) / len(x), lst))
# 3.0
练习题:
怎么给函数编写⽂档?
代码语言:javascript复制print(MyFirstFunction.__doc__)
help(MyFirstFunction)
怎么给函数参数和返回值注解?
代码语言:javascript复制# name:str 是参数注解
# -> int是返回值注解
def m(name:str,age:int) -> int:
return name*age
print(m('2',5))
闭包中,怎么对数字、字符串、元组等不可变元素更新。
分别根据每一行的首元素和尾元素大小对二维列表 a = [[6, 5], [3, 7], [2, 8]] 排序。(利用lambda表达式)
利用python解决汉诺塔问题?