《Python基础教程（第二版）》学习笔记 -> 第六章 抽象

抽象和结构

---

本章将会介绍如何让将语句组织成函数，还会详细介绍参数（parameter）和作用域（scope）的概念，以及递归的概念及其在程序中的用途。

创建函数

---

函数可以调用，它执行某种行为，并返回某个值，可用内建的callable函数来判断函数是否可以调用

>>> import math
>>> x =
>>> y = math.sqrt
>>> callable(x)
False
>>> callable(y)
True#py 3.0中，callable不再可用，

创建一个函数：

>>> def fibs(num):
    result = [0,1]
    for i in range(num-2):
        result.append(result[-2]+result[-1])
    return result

>>> fibs(20)
[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597, 2584, 4181]
>>> fibs(10)
[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]

1. 记录函数
   如果想要给函数写文档，让后面使用该函数的人能理解的话，可以加入注释，或者就是直接写上字符串（也叫做文档字符串），示例如下：

   >>> def square(x):
       'log or description'
       return x*x
   
   >>> square.__doc__
   'log or description'
   >>> square(3)
   9

参数魔法

---

1. 值从哪里来
   保证函数在被提供给可接受参数的时候能正常工作就行。
   写在def 语句中函数名后面的变量通常叫做函数的形式参数，而调用函数的时候提供的值是实际参数，或者称为参数。
2. 参数能改变吗
3. 关键字参数和默认值
   目前为止我们所是用的参数都叫做：位置参数
   使用参数名提供的参数叫做：关键字参数，它的主要作用在于可以明确每个参数的作用

   >>> def hello_test(greeting='Hello',name='Python'):
       print '%s,%s!'%(greeting,name)
   
   >>> hello_test()
   Hello,Python!
   >>> hello_test('test')
   test,Python!
   >>> hello_test('python','powerful')
   python,powerful!

4. 收集参数

    >>> def print_params(x,y,z=3,*pospar,**keypar):
        print x,y,z
        print pospar
        print keypar
   
    >>> print_params(1,2,3,7,8,9,foo=2,foo2='python')
    1 2 3
    (7, 8, 9)
    {'foo': 2, 'foo2': 'python'}
    >>> print_params(2,3)
    2 3 3
    ()
    {}

   *号的意思就是“收集其余的位置参数”，一个星号的参数存储在一个tuple中，两个星号的参数存储在一个dict中。

5. 反转过程

   >>> def with_stars(**kwds):
       print kwds['name'],'is',kwds['age'],'years old'
   
   >>> def without_stars(**kwds):
       print kwds['name'],'is',kwds['age'],'years old'
   
   >>> args= {'name':'python','age':28}
   
   >>> with_stars(**args)
   python is 28 years old
   
   >>> without_stars(**args)
   python is 28 years old

   在with_stars中，定义和调用函数时都使用了星号，而在without_stars中，两处都没有使用，但得到了相同的效果。
   所以星号只在定义函数（允许使用不定数目的参数）或者调用（“分割”字典合作和序列）时才有用。

6. 练习使用参数

   def story(**kwds):
       return 'Once upon a time, there was a %(job)s called %(name)s.'%kwds
   
   def power(x,y,*others):
       if others:
           print 'Received redundant parameters:',others
       return pow(x,y)
   
   def interval(start,stop=None,step=1):
       'Imitates range() for step >0'
       if stop is None:
           start,stop = 0,start
       result = []
       i =start
       while i<stop:
           result.append(i)
           i +=step
       return result

   运行结果如下：

   >>> print story(job='King',name='Gumby')
   Once upon a time, there was a King called Gumby.>>> print story(name='Sir Robin',job='brave knight')
   Once upon a time, there was a brave knight called Sir Robin.
   >>> params = {'job':'language','name':'Python'}
   >>> print story(**params)
   Once upon a time, there was a language called Python.
   >>> del params['job']
   >>> print story(job='stroke of genius',**params)
   Once upon a time, there was a stroke of genius called Python.

   >>> params = (5,)*2
     >>> power(*params)
     3125
     >>> power(3,3,'Hello, python')
     Received redundant parameters: ('Hello, python',)
     27
     >>> interval(10)
     [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
     >>> interval(1,5)
     [1, 2, 3, 4]
     >>> interval(3,12,4)
     [3, 7, 11]
     >>> power(*interval(3,7))
     #interval(3,7)返回了(3,4,5,6),然后单星号分裂成元组（3,4）和（5,6），所以执行了3的4次方，而（5,6）则是返回的Others
     Received redundant parameters: (5, 6)
     81

作用域

---

1. 函数内的变量被称为局部变量（local variable）
   函数内部引用全局变量：

   >>> def combine(parameter):
       print parameter + globals()['parameter']
   
   >>> parameter = "berry"
   >>> combine('Shrub')
   Shrubberry

2. 重新绑定全局变量

   >>> x = 1
   >>> def change_global():
       global x
       x = x+1
       return x
   
   >>> change_global()
   2
   >>> x
   2

递归

---

1. 递归，简单来说就是引用自身的意思
2. 有用的递归函数包含以下几部分：
   ①当函数直接返回值时有基本实例（最小可能性问题）；
   ②递归实例，包括一个或者多个问题最小部分的递归调用
3. 递归实例：阶乘和幂
   阶乘实例：

   >>> def factorial(n):
       if n == 1:
           return 1
       else:
           return n*factorial(n-1)
   
   >>> factorial(5)
   120

   求幂实例：

   >>> def power(x,n):
       if n == 0:
           return 1
       else:
           return x*power(x,n-1)
   
   >>> power(2,5)
   32