python基礎13函數以及函數式編程

来源:http://www.cnblogs.com/cathywu/archive/2017/07/20/7209146.html
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主要內容 函數基本語法及特性 定義 數學函數定義:一般的，在一個變化過程中，如果有兩個變數x和y，並且對於x的每一 個確定的值，y都有唯一確定的值與其對應，那麼我們就把x稱為自變數，把y稱為因變 量，y是x的函數。自變數x的取值範圍叫做這個函數的定義域。 但編程中的「函數」概念，與數學中的函數是有很 ...


 

主要內容

  1. 函數基本語法及特性
  2. 參數與局部變
  3. 返回值 4.遞歸
  4. 名函數 6.函數式編程介紹
  5. 階函數 8.內置函數

函數基本語法及特性

定義

數學函數定義:一般的，在一個變化過程中，如果有兩個變數x和y，並且對於x的每一 個確定的值，y都有唯一確定的值與其對應，那麼我們就把x稱為自變數，把y稱為因變 量，y是x的函數。自變數x的取值範圍叫做這個函數的定義域。

但編程中的「函數」概念，與數學中的函數是有很 同的 函數是邏輯結構化和過程化的一種編程方法

函數的優點

  • 減少重覆代碼
  • 使程式變的可擴展
  • 使程式變得易維護

函數與過程

  • 定義函數
def fun1(): #函數名稱
"The function decription" print("in the func1") return 0 #返回值
  • 定義過程
def fun2():
"The progress decription"
print("in the func2")
  • 函數與過程 過程就是沒有返回值的函數 但是在python中，過程會隱式預設返回none，所以在python中即便是過程也可以算作函數。
def fun1():
    "The function decription"
    print("in the func1")
    return 0
def fun2():
    "The progress decription"
    print("in the func2")

x=fun1()
y=fun2()

print("from func1 return is %s" %x)
print("from func2 return is %s" %y)

結果為：

in the func1
in the func2
from func1 return is 0
from func2 return is None

返回值

要想獲取函數的執 結果，就可以 return語 把結果返回。

  1. 函數在執 過程中只要遇到return語 ，就會停 執 並返回結果，所以也可以 解為 return 語 代表著函數的結束，如果未在函數中指定return,那這個函數的返回值為None。

  2. 接受返回值

    賦予變數，例如：

def test():
    print('in the test')
    return 0
x=test()
  1. 返回什麼樣的變數值

return 個數沒有固定，return的類型沒有固定。 例如：

def test1():
    print('in the test1')


def test2():
    print('in the test2')
    return 0

def test3():
    print('in the test3')
    return 1,'hello',['alex','wupeiqi'],{'name':'alex'}

def test4():
    print('in the test4')
    return test2

x=test1()
y=test2()
z=test3()
u=test4()
print(x)
print(y)
print(z)
print(u)

結果是：

in the test1
in the test2
in the test3
in the test4
None
0
(1, 'hello', ['alex', 'wupeiqi'], {'name': 'alex'})
<function test2 at 0x102439488>
  • 返回值數=0:返回None 沒有return
  • 返回值數=1:返回object return一個值，python 基本所有的數據類型都是對象。
  • 返回值數>1:返回tuple， return多個值。
  • 返回可以返回函數:return test2會將test2的記憶體地址返回。
  1. 為什麼要有返回值?

想要整個函數執行的結果。 可能對執行結果進行相關操作。 比如登陸，返回true 接下來就可以進行其他操作。 如果是false 則不給操作。

函數參數

形參和實參定義

  • 形參

形式參數，不是實際存在，是虛擬變數。在定義函數和函數體的時候使用形參，目的是在函數調用時接收實參(形參個數，類型應與實參一一對應)。
變數只有在被調時才分配記憶體單元

  • 實參

實際參數，調用函數時傳給函數的參數，可以是常量、變數、表達式、函數等，無論實參是何種類型的量，在進行函數調用時，它們都必須有確定的值，以 把這些值傳送給形參。因此應預先用賦值，輸入 等辦法使參數獲得確定值。

  • 區別

形參是虛擬的，不占用記憶體空間.形參變數只有在被調用時才分配記憶體單元，，在調用結束時，即刻釋放所分配的記憶體單元。因此，形參只在函數內部有效。函數調用結束返回主調函數後，則不能再使該形參變數。

實參是一個變數，占用記憶體空間，數據傳送單向，實參傳給形參，不能形參傳給實參。

def calc(x,y): #x,y為形參
    res = x**y
    return res
c = calc(a,b) #a,b為實參
print(c)
def test(x,y): #x,y為形參
    print(x)
    print(y)
x=1 #x為實參
y=2 #y為實參
test(x=x,y=y) #等號左邊x,y為形參，等號右邊x,y為實參，引用不分順序，按關鍵字引用。

預設參數

定義函數的時候，還可以有預設參數。 函數的預設參數的作用是簡化調用，你只需要把必須的參數傳進去。但是在需要的時候，又可以傳入額外的參數來覆蓋預設參數值。

#定義一個計算 x 的N次方的函數,預設是2次方
def test6(x,n=2):
    s=1
    while n>0:
        n=n-1
        s=s*x
    print(s)
    return s
test6(2)

預設參數只能定義在必需參數的後面.

可變參數

如果想讓一個函數能接受任意個參數，我們就可以定義一個可變參數：

def fn(*args):
    print args

可變參數的名字前面有個 * 號，我們可以傳入0個、1個或多個參數給可變參數： Python解釋器會把傳入的一組參數組裝成一個tuple傳遞給可變參數，因此，在函數內部，直接把變數 args 看成一個 tuple 就好了。

定義可變參數的目的也是為了簡化調用。假設我們要計算任意個數的平均值，就可以定義一個可變參數：

def average(*args):
    ...

這樣，在調用的時候，可以這樣寫：

>>> average()
0
>>> average(1, 2)
1.5
>>> average(1, 2, 2, 3, 4)
2.4

位置參數和關鍵字

位置參數調用：實參與形參位置一一對應; 關鍵參數調用:位置無需固定。

正常情況下，給函數傳參數要按順序，如果不按順序就可以用關鍵參數調用，只需指定參數名即可，但關鍵參數必須放在位置參數之後。

def test5(u,v,w):
    print(u)
    print(v)
    print(w)
test5(3,w=2,v=6)

函數調用

Python內置了很多有用的函數，我們可以直接調用。

要調用一個函數，需要知道函數的名稱和參數，比如求絕對值的函數 abs，它接收一個參數。

調用 abs 函數：

>>> abs(-21)
21

調用函數的時候，如果傳入的參數數量不對，會報TypeError的錯誤，並且Python會明確地告訴你：abs()有且僅有1個參數，但給出了兩個：

>>> abs(21,8)
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/cathy/PycharmProjects/p51cto/day3/func_test3.py", line 67, in <module>
    abs(21,8)
TypeError: abs() takes exactly one argument (2 given)

如果傳入的參數數量是對的，但參數類型不能被函數所接受，也會報TypeError的錯誤，並且給出錯誤信息：str是錯誤的參數類型：

>>> abs('a')
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/cathy/PycharmProjects/p51cto/day3/func_test3.py", line 69, in <module>
    abs('a')
TypeError: bad operand type for abs(): 'str'

遞歸函數

在函數內部，可以調用其他函數。如果一個函數在內部調用自身本身，這個函數就是遞歸函數。

舉個例子，我們來計算階乘 n! = 1 * 2 * 3 * ... * n，用函數 fact(n)表示：

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

遞歸函數的優點是定義簡單，邏輯清晰。理論上，所有的遞歸函數都可以寫成迴圈的方式，但迴圈的邏輯不如遞歸清晰。

嵌套函數

python允許在定義函數的時候，其函數體內又包含另外一個函數的完整定義。

name = "test1"
def changeout():
    name = "test2"
    def changeinner():
        name = "test3"
        print("changeinner賦值列印", name)

    changeinner()  # 調用內層函數
    print("外層調用內層列印", name)


changeout()
print("調用外層列印", name)

內部函數可以訪問其外部函數的作用域，但是外部函數不能訪問內部函數的作用域。

def change1(name):

匿名函數

匿名函數就是不需要顯式的指定函數

#這段代碼 def calc(n): return n**n print(calc(10))

#換成匿名函數 calc = lambda n:n**n print(calc(10))

函數式編程

單說，"函數式編程"是一種"編程範式"（programming paradigm），也就是如何編寫程式的方法論。

主要思想是把運算過程儘量寫成一系列嵌套的函數調用。

參考頁面

http://www.cnblogs.com/alex3714/articles/5740985.html

http://www.imooc.com/code/3516

http://blog.csdn.net/suncherrydream/article/details/51682560

http://www.jb51.net/article/68314.htm


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