主要内容是函数与Lambda表达式。
一、函数
1、函数的定义
1. 函数以 def 关键词开头,后接函数名和圆括号()。
2. 函数执行的代码以冒号起始,并且缩进。
3. 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 。
2、函数的调用
3、函数文档
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:
1. 位置参数 (positional argument)
2. 默认参数 (default argument)
3. 可变参数 (variable argument)
4. 关键字参数 (keyword argument)
5. 命名关键字参数 (name keyword argument)
6. 参数组合
1)位置参数: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: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。
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,*args - 是 0, 1, 2 到任意个,是不定长的参数。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。
4)关键字参数:**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:
1. 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)。
2. 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:*, 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。
6)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:
1. 位置参数、默认参数、可变参数和关键字参数。
2. 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:
1. *args 是可变参数, args 接收的是一个 tuple
2. **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。
注意: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
6、变量作用域
1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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:
1 def outer(): 2 print('outer函数在这被调用 ' ) 3 4 def inner(): 5 print('inner函数在这被调用 ' ) 6 7 8 inner() # 该函数只能在outer函数内部被调用 9 10 11 outer() 12 # outer函数在这被调用 13 # inner函数在这被调用
闭包:
1. 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。
2. 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。
3. 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。
设置递归的层数, Python默认递归层数为 100
import sys
sys.setrecursionlimit( 1000)
二、Lambda 表达式
1、匿名函数的定义
在 Python 里有两类函数:
1. 第一类:用 def 关键词定义的正规函数
2. 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
1. lambda - 定义匿名函数的关键词。
2. 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。
3. : - 冒号,在函数参数和表达式中间要加个冒号。
4. expression - 只是一个表达式,输入函数参数,输出一些值。
注意:
1. 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。
2. 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。
2、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。
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:
1. 参数是函数 (filter, map)
2. 返回值是函数 (closure)
如,在 filter 和 map 函数中的应用:
1. 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。
2.map(function, *iterables) 根据提供的函数对指定序列做映射。
除了 Python 这些内置函数,我们也可以自己定义高阶函数。
练习题:
1. 怎么给函数编写文档?
def 函数名():
“”” 函数文档“””
代码
2. 怎么给函数参数和返回值注解?
python是一门强类型、动态语言,即同类型的变量才能一起运算、定义变量前不用事先声明变量类型。
但是这样留有弊端:
1.在定义函数时,如果运算的变量类型不对,是不会报错的。通常在这个函数运行时候才会报错。都开始运行了,才发现错误
2.定义完函数直接调用,自己写的函数还行,要是用别人定义的函数,不知道要传什么类型的参数,也不知道函数内部的解构是什么样子的。
int func(int a)
...
return 0
非常明显,函数定义的第一行就可以知道,自定义函数func,输入了一个int型参数,返回了一个int结果。在调用该函数时,如果没有按照要求输入一个int参数,程序就会报错。
def func(x):
...
return 0
只能看出这个自定义函数有一个参数,这个参数是什么类型,这个函数的返回值是什么都不清楚。
-
参数注解就是,在定义函数的时候,参数列表内部的参数后面,加上冒号和要传入的类型(写了参数注解也无法强制限定变量的类型,只能作为提示,来告知使用者应该传入什么类型的参数。
-
返回值注解就是,在参数列表后面,冒号前面,增加一个 -> 后面接返回值的类型。
-
这些注解都会以字典的形式存在函数的.__annotations__属性中。
3. 闭包中,怎么对数字、字符串、元组等不可变元素更新
- 使用
nonlocal
关键字
4. 分别根据每一行的首元素和尾元素大小对二维列表 [[6, 5], [3, 7], [2, 8]] 排序。 (利用lambda表达式)
a = [[6, 5], [3, 7], [2, 8]]
a.sort(key=lambda x:x[0],reverse=False) # 首元素大小,升序
print(a) # [[2, 8], [3, 7], [6, 5]] a.sort(key=lambda x:x[1],reverse=False) # 尾元素大小,升序 print(a) # [[6, 5], [3, 7], [2, 8]]
5. 利用python解决汉诺塔问题?
有a、 b、 c三根柱子,在a柱子上从下往上按照大小顺序摞着64片圆盘,把圆盘从下面开始按大小顺序重新摆放在c柱子
上,尝试用函数来模拟解决的过程。
1 def move(n,a,b,c): 2 if n == 1: 3 print(a, "->", c) 4 else: 5 move(n-1, a, c, b) 6 move(1, a, b, c) 7 move(n-1, b, a, c) 8 9 move(5,'a','b','c') 10 a -> c 11 a -> b 12 c -> b 13 a -> c 14 b -> a 15 b -> c 16 a -> c 17 a -> b 18 c -> b 19 c -> a 20 b -> a 21 c -> b 22 a -> c 23 a -> b 24 c -> b 25 a -> c 26 b -> a 27 b -> c 28 a -> c 29 b -> a 30 c -> b 31 c -> a 32 b -> a 33 b -> c 34 a -> c 35 a -> b 36 c -> b 37 a -> c 38 b -> a 39 b -> c 40 a -> c