Python-函数和代码复用

函数的定义与使用

>函数的理解与定义

函数是一段代码的表示

-函数是一段具有特定功能的、可重用的语句组

-函数是一种功能的抽象，一般函数表达特定功能

-两个作用：降低编程难度 和 代码复用

def <函数名>(<参数(0个或多个)>) :

　　<函数体>

　　return <返回值>

#计算n！
def fact(n) :  #fact 函数名；n 参数
    s = 1
    for i in range(1, n+1):
        s *= i
    return s   # s 返回值

-函数定义时，所指定的参数是一种占位符

-函数定义后，如果不经过调用，不会被执行

-函数定义时，参数是输入、函数体是处理、结果是输出（IPO）

>函数的使用及调用过程

调用是运行函数代码的方式

#接上段代码
a=fact(10)

-调用时要给出实际参数

-实际参数替换定义中的参数

-函数调用后得到返回值

>函数的参数传递

参数个数：函数可以有参数，也可以没有，但必须保留括号

def fact() :

　　print("我是一个没有参数的函数")

可选参数传递：函数定义时可以为某些参数指定默认值，构成可选参数

def <函数名>(<非可选参数>,<可选参数>) :

　　<函数体>

　　return <返回值>

#计算 n!//m
def fact(n, m=1) : #m=1为可选参数
    s = 1
    for i in range(1, n+1):
        s *= i
    return s//m
#fact(10) 3628800
#fact(10,5) 725760    

可变参数传递

函数定义时可以设计可变数量参数，即不确定参数总数量

def <函数名>(<参数>,*b) :

　　<函数体>

　　return <返回值>

#计算 n!乘数
def fact(n, *b) : #*b可变参数
    s = 1
    for i in range(1, n+1):
        s *= i
    for item in b:
        s *= item
    return s
# fact(10,3) 10886400
#fact(10,3,5,8) 435456000        

参数传递的两种方式：函数调用时，参数可以按照位置或名称方式传递

def fact(n, m=1) :
    s = 1
    for i in range(1, n+1):
        s *= i
    return s//m
# fact( 10,5 ) 725760
# fact( m=5,n=10 ) 725760

>函数的返回值

函数可以返回0个或多个结果

-return保留字用来传递返回值

-函数可以有返回值，也可以没有，可以有return，也可以没有

-return可以传递0个返回值，也可以传递任意多个返回值

def fact(n,m=1):
    s=1
    for i in range(1,n+1)
        s*=i
    return s//m,n,m
#fact(10,5)  (725760,10,5)
#a,b,c=fact(10,5)
#print(a,b,c)
#725760 10 5

>局部变量与全局变量

n, s = 10, 100   #n,s时全局变量
def fact(n) :
    s = 1     #fact()函数中的n s是局部变量
    for i in range(1, n+1):
        s *= i
    return s
print(fact(n), s)  #n，s是全局变量
#3628800 100

规则1：局部变量和全局变量是不同变量

-局部变量是函数内部的占位符，与全局变量可能重名但不同

-函数运算结束后，局部变量被释放

-可以使用global保留字在函数内部使用使用全局变量

n, s = 10, 100   #n,s时全局变量
def fact(n) :
    global s     #fact()函数中使用global保留字声明 此处s是全局变量s
    for i in range(1, n+1):
        s *= i
    return s
print(fact(n), s)  #此处全局变量s是被函数修改
#362880000 362880000

规则2：局部变量为组合数据类型且未创建，等同于全局变量

ls = ["F", "f"] #通过使用[]真实创建了一个全局变量列表ls
def func(a) :
    ls.append(a)  #此处ls是列表类型，未真实创建 则等同于全局变量
    return
func("C")  #局部变量ls被修改
print(ls)
# ['F','f','C']

ls = ["F", "f"]   #通过使用[]真实创建了一个全局变量列表ls
def func(a) :
    ls = []   #此处ls是列表类型，真实创建ls是局部变量
    ls.append(a)
    return
func("C")   #局部变量ls被修改
print(ls)
#['F','f']

使用规则

-基本数据类型，无论是否重名，局部变量与全局变量不同

-可以通过global保留字在函数内部声明全局变量

-组合数据类型，如果局部变量未真实创建，则是全局变量

>lambda函数

lambda函数返回函数名作为结果

-lambda函数是一种匿名函数，即没有名字的函数

-使用lambda保留字定义，函数名是返回结果

-lambda函数用于定义简单的、能够在一行内表示的函数

<函数名> = lambda <参数> : <表达式>

等价于

def <函数名> (<参数>):

　　<函数体>

　　return <返回值>

f=lambda x,y:x+y
f=(10,15)
#结果：25
f=lambda:"lambda函数"
print(f())
#结果：lambda函数

谨慎使用lambda函数

-lambda函数主要用作一些特定函数或方法的参数

-lambda函数有一些固定的使用方式，建议逐步掌握

-一般情况，建议使用def定义的普通函数

---

代码复用与函数递归

>代码复用与模块化设计

把代码当成资源的抽象

-代码资源化：程序代码是一种用来表达计算的“资源”

-代码抽象化：使用函数等方法对代码赋予更高级别的定义

-代码复用：同一份代码在需要时可以被重复使用

函数 和 对象 是代码复用的两种主要形式

函数：将代码命名在代码层面建立了初步抽象

对象：属性和方法 <a>.<b> 和<a>.<b>( )在函数之上再次组织进行抽象

分而治之

-通过函数或对象封装将程序划分为 模块及 模块间的表达

-具体包括：主程序、子程序和子程序间的关系

-分而治之：一种分而治之、分层抽象、体系化的设计思想

紧耦合 松耦合

-紧耦合：两个部分之间交流很多，无法独立存在

-松耦合：两个部分之间交流少，可以独立存在

-模块内部紧耦合、模块之间松耦合

>函数递归的理解

函数定义中调用函数自身的方式

两个关键特征

-链条：计算过程存在递归链条

-基例：存在一个或多个不需要再次递归的基例

类似数学归纳法

-数学归纳法

-证明当n取第一个值n_{0时命题成立}

-假设当n_k时命题成立，证明当n=n_k+1时命题也成立

-递归是数学归纳法思维的编程体现

>函数递归的调用过程

def fact(n):
    if n==0:
        return 1
    else:
        return n*fact*(n-1)

函数+分支语句

-递归函数本身是一个函数，需要函数定义方式描述

-函数内部，采用分支语句对输入参数进行判断

-基例和链条，分别编写对应代码

>函数递归实例解析

将字符串s反转后输出

def rvs(s):
    if s == "":
        return s
    slse:
        return rvs(s[1:])+s[0]

斐波那契数列：一个经典的数列

def f(n):
    if n==1 or n==2 :
        return 1
    else:
        return f(n-1)+f(n-2)

 

has