预习
课程安排
- 函数
课堂笔记
- 1.函数简介
- 2.函数的参数
- 3.不定长参数
- 4.参数的解包
- 5.函数的返回值
- 6.文档字符串
- 7.函数的作用域
- 8.命名空间
- 9.递归函数
- 10.高阶函数
- 11.闭包
- 12.装饰器的引入
- 13.装饰器的使用
上课
1.函数简介
- 函数也是一个对象
- 函数用来保存一些可执行的代码，并且可以在需要时，对这些语句进行多次调用
语法：
def 函数名（[形参1，形参2，形参3......]）:
代码块
注意：函数名必须符合标识符的规范(可以包含字母、数字、下划线但是不能以数字开头)
- 函数中保存的代码不会立即执行，必须调用之后才能执行。
- print是函数对象 print()是调用函数
2.函数的参数
在定义函数的时候可以在函数后面定义数量不等的参数，相当于形参，多个形参用逗号隔开。
2.1 形参和实参
- 形参(形式参数) 定义形参就相当于在函数内部声明了变量，但是并不是赋值
- 实参(实际参数)指定了形参，那么在调用函数时必须传递实参，实参将会赋值给对应的形参，简单来说有几个形参就要有几个实参
- 实参可以是任意类型的对象
2.2 函数的传递方式
- 定义形参时，用户可以指定默认值。如果用户传递了参数值，默认值不生效，如果用户没有传递参数，默认值生效
- 位置参数：就是将对应位置的实参赋值给对应位置的形参
- 关键字参数：关键字参数可以不按照形参定义的顺序传参，而根据参数名传参
- 混合使用位置参数和关键字参数的时候，需要将位置参数写在关键字参数的前面
3.不定长参数
- 定义函数时，可以在形参前面加一个*，这样这个形参可以获取到所有的实参，它会将所有的实参保存到一个元组中
- **的形参可以接收其他的关键字参数 它会将这些参数统一保存到字典当中
def fn3(**a):
print('a =', a)
fn3(b=2,d=1,c=3)
>>> a = {'b': 2, 'd': 1, 'c': 3}
4.参数的解包
- 传递实参时，也可以在字典前添加*号，这样它会自动将字典中的元素依次作为参数传递
- 要求字典中元素的个数必须与形参的个数一致
5.函数的返回值
- 返回值就是函数执行以后返回的结果
- 通过return来指定函数的返回值
- return后面可以跟任意对象，甚至是一个函数
- 如果仅仅写一个return,或者不写return，则相当于return None
- 在函数中 return后面的代码都不会执行，return一旦执行函数自动结束
6.文档字符串
- help()是Python中的内置函数，通过help()函数可以查询Python中函数的用法
- 在定义函数时，可以在函数内部编写文档字符串，文档字符串就是对函数的说明
- 通过help()函数来查询函数的用法,显示文档字符串的内容
help(print)
def fn(a:bool,b:int,c:str)->int:
'''
这个函数式一个文档字符串的实例
参数
a:作用 类型 默认值......
b:作用 类型 默认值......
c:作用 类型 默认值......
'''
return 100
help(fn)
7.函数的作用域
- 作用域（scope）
- 作用域指的是变量生效的区域
- 在Python中一共有两种作用域
- 全局作用域
- 全局作用域在程序执行时创建，在程序执行结束时销毁
- 所有函数以外的区域都是全局作用域
- 在全局作用域中定义的变量，都是全局变量，全局变量可以在程序的任意位置访问
- 函数作用域
- 函数作用域在函数调用时创建，在调用结束时销毁
- 函数每调用一次就会产生一个新的函数作用域
- 在函数作用域中定义的变量，都是局部变量，它只能在函数内部被访问
如果希望在函数内部修改全局变量,则使用global关键字来声明
在函数内部使用全局变量,此时修改a时，就是在修改全局变量
8.命名空间
- 命名空间实际上就是一个字典，是一个专门用来存储变量的字典
- locals()用来获取当前作用域的命名空间
- 如果在全局作用域中调用locals()，则会获取全局命名空间，如果在函数作用域中调用locals()则获取函数命名空间
- 返回值是一个字典
9.递归函数
- 递归是解决问题的一种方式，它的整体思想是将一个大问题分解为一个个的小问题，直到问题无法分解为止，再去解决问题
- 递归式函数有2个条件：
- 1.基线条件：问题可以被分解为最小问题，当满足基线条件时，递归就不执行了
- 2.递归条件：可以将问题继续分解的条件
9.1 任意数任意幂练习
def fn(n,i):
# 参数 n 要做i次幂运算
# 1. 基线条件
if i == 1:
return n
# 2. 递归条件
return n * fn(n,i-1)
9.2 回文练习
def fn2(s):
# 参数s就是要检查的字符串
# 1.基线条件
# 字符串的长度小于2 则字符串一定是个回文
if len(s)<2:
return True
# 第一个字符和最后一个字符不相同，则一定不是回文字符串
elif s[0] != s[-1]:
return False
# 2.递归条件
return s[0] == s[-1] and fn2(s[1:-1])
10.高阶函数
概念：
- 接收一个或多个函数作为参数
- 将函数作为返回值返回
- 当我们使用一个函数作为参数，实际上是将指定的代码传递进了目标函数。
lst = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
# 定义一个函数 用来加测一个偶数
def fn2(i):
if i % 2 == 0:
return True
# 定义一个函数 用来检测是否大于5
def fn3(i):
if i > 5:
return True
return False
# 定义一个函数 用来检测是否是3的倍数
def fn4(i):
if i % 3 == 0:
return True
return False
def fn(func,lst):
# 参数lst 要进行筛选列表
# 创建一个新的列表
new_lst = []
for n in lst:
# 判断n的奇偶
if func(n):
new_lst.append(n)
return new_lst
- 匿名函数： filter（参数1，参数2）
- 可以从序列中过滤出符合条件的元素，保存到一个新的序列中
- 参数1：函数 根据该函数来过滤序列
- 参数2： 需要过滤的序列
- 返回值：过滤后的新序列
11.闭包
- 将函数作为返回值也是高阶函数我们也称为闭包
- 闭包的好处
- 通过闭包可以创建一些只有当前函数能访问的变量
- 可以将一些私有数据藏到闭包中
- 形成闭包的条件
- 函数嵌套
- 将内部函数作为返回值返回
- 内部函数必须要使用到外部函数的变量
- 闭包必要性的举例：
- 目的：保证nums的数据安全
def make_average():
nums = []
# 定义一个函数 计算平均值
def average(n):
# 将n添加到列表当中
nums.append(n)
# 求平均值
return sum(nums)/len(nums)
return average
--------------------------------------------------------------------------------
调用：
a = make_average()
print(a(10))
print(a(2,3,4,5,6,7,8,9,22,56))
12.装饰器的引入
- 我们可以直接通过修改函数中的代码来完成需求，但是会产生以下一些问题
- 如果修改的函数多，修改起来会比较麻烦
- 不方便后期的维护
- 这样做会违反开闭原则(ocp)
- 程序设计要求：开放对程序的扩展，关闭对程序的修改
13.装饰器的使用
- 通过装饰器，可以在不修改原来函数的情况下来对函数扩展
- 在开发中，我们都是通过装饰器来扩展函数的功能的
def start_end(old):
# 用来对其他的函数进行扩展 扩展函数执行的时候 打印 开始执行 执行后打印执行结束
# 参数 old 要扩展的函数对象
# 创建一个函数
def new_function(*args,**kwargs):
print('开始执行')
# 要调用被扩展的函数
result = old(*args,**kwargs)
print('执行结束')
return result
# 返回新函数
return new_function
- 也可以使用@扩展函数来代替
@start_end
def speak():
print('大家加油')
speak()
作业
-
汉诺塔游戏，现在有ABC三根柱子。
要求：将A柱所有的圆盘放到C柱。在移动过程中可以借助B柱。并且规定大圆盘不能放小圆盘上⾯，每次只能移动一个盘子。
用递归的方式来解决汉诺塔问题。
- 把函数这一章总体的复习一遍。
