Python基礎學習之函數(shù)和代碼復用詳解
Python函數(shù)和代碼復用
什么是函數(shù):
函數(shù)是一段具有特定功能的,可重用的語句組,通過函數(shù)名來表示和調(diào)用。經(jīng)過定義,一組語句等于一個函數(shù),在需要使用這組語句的地方,直接調(diào)用函數(shù)名稱即可。因此,函數(shù)包括兩部分:函數(shù)的定義和函數(shù)的調(diào)用。
為什么要使用函數(shù):
- 代碼復用
- 影藏實現(xiàn)細節(jié)
- 提高可維護性
- 提高可讀性便于調(diào)試
- 降低編程難度
一、函數(shù)的定義
語法格式:
def 函數(shù)名 ([參數(shù)列表]):
函數(shù)體
return 返回值列表
例:
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 def calc(a, b): # 函數(shù)定義 c = a + b return c
二、函數(shù)的調(diào)用
函數(shù)的定義也叫函數(shù)“聲明”,定義后的函數(shù)不能直接運行,需要經(jīng)過“調(diào)用”才能得到運行。
語法格式:
函數(shù)名(實際賦值參數(shù)列表)
# 函數(shù)創(chuàng)建 def calc(a, b): # 函數(shù)定義 c = a + b return c ''' 函數(shù)調(diào)用: 函數(shù)名(實際參數(shù)列表)''' d = calc(10, 20) # 函數(shù)調(diào)用 print(d) # 30
三、函數(shù)的參數(shù)傳遞
函數(shù)的參數(shù)在定義時可以指定默認值,當函數(shù)被調(diào)用時,如果沒人傳入對應的參數(shù)時,則使用函數(shù)定義時的默認值替代。
語法格式
def 函數(shù)名(非可選參數(shù)列表,可選參數(shù)列表=默認值):
函數(shù)體
return 返回值列表
1.形式參數(shù)與實際參數(shù)
- 函數(shù)定義處的參數(shù)稱為形式參數(shù)
- 函數(shù)調(diào)用處的參數(shù)稱為實際參數(shù)
2.位置傳參與關鍵字傳參
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 # 函數(shù)的參數(shù)傳遞 ''' 1.位置傳參 根據(jù)形參對應的位置進行參數(shù)傳遞 2.關鍵字實參 根據(jù)形參名稱進行參數(shù)傳遞 ''' def calc(a, b): # a b 為函數(shù)定義當處的形式參數(shù) c = a + b return c calc(10, 20) # 10 20 為函數(shù)調(diào)用處的實際參數(shù) # 位置實參 print(calc(10, 20)) # =左側(cè)的變量的名稱稱為關鍵字參數(shù) print(calc(b=10, a=20))
3.可變對象與不可變對象的參數(shù)傳遞
在函數(shù)調(diào)用過程中,進行參的傳遞:
- 如果是不可變對象,函數(shù)體的修改不會影響實參的值
- 若果是可變對象,函數(shù)體的改變會影響到實參的值
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 ''' 在函數(shù)調(diào)用過程中,進行參的傳遞: 如果是不可變對象,函數(shù)體的修改不會影響實參的值 若果是可變對象,函數(shù)體的改變會影響到實參的值 ''' def fun(arg1, arg2): print('arg1=', arg1) print('arg2=', arg2) arg1 = 100 # arg1 的修改為100不會影響n1的值 arg2.append(200) # are2 的修改會影響到n2的值 print('arg1=', arg1) # 100 print('arg2=', arg2) # [10, 20, 200] return arg1, arg2 a = 10 b = [10, 20] print('a', a) # 10 print('b', b) # [10, 20] x = fun(a, b) # 位置傳參 arg1,arg2時是函數(shù)定義處的形參,n1,n2是函數(shù)調(diào)用處的實參, 實參和形參的名稱可以不一致 print(a) # 10 print(b) # [10, 20, 200] print(x) # (100, [10, 20, 200])
4.個數(shù)可變的位置、關鍵字參數(shù)
個數(shù)可變的位置參數(shù): *arges
參數(shù)定義時,可能無法事先確定傳遞的位置實參的個數(shù),使用可變的位置參數(shù)
個數(shù)可變的關鍵字形參:**kwargs
參數(shù)定義時,可能無法事先確定傳遞的位置實參的個數(shù),使用可變的位置參數(shù)
在一個函數(shù)的定義過程中,既有個數(shù)可變的
*arges
位置形參,又有個數(shù)可變的**kwargs
關鍵字形參,要求把位置形參
放在前面
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 # 個數(shù)可變的位置參數(shù) *arges # 參數(shù)定義時,可能無法事先確定傳遞的位置時參的個數(shù),使用可變的位置參數(shù) def fun(*args): # 函數(shù)定義時,可變的位置參數(shù) print(args) # 返回值為元組 # print(args[0]) 返回元組的第1個對象 fun(10) # (10, ) fun(10, 20) # (10, 20) fun(11, 22, 33) # (11, 22, 33) # 個數(shù)可變的關鍵字形參 # 參數(shù)定義時,可能無法事先確定傳遞的位置是參的個數(shù),使用可變的位置參數(shù) def fun(**kwargs): print(kwargs) # 返回值是 字典 fun(a=10) # {'a': 10} fun(a=10, b=20, c=30) # {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30} ''' def fun2(*args,*a) pass 以上程序報錯,個數(shù)可變的的位置參數(shù)值能有一個 def fun2(**kwargs) pass 個數(shù)可變的關鍵字參數(shù)也只能有一個 ''' # 在一個函數(shù)的定義過程中,既有個數(shù)可變的位置形參,又有個數(shù)可變的關鍵字形參,要求把位置形參放在前面 def fun(*args, **kwargs): pass
5.函數(shù)參數(shù)總結(jié)(一)
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 def fun(a, b, c): # a,b,c在函數(shù)定義處,所以是形式參數(shù) print('a=', a) print('b=', b) print('c=', c) # 函數(shù)調(diào)用 fun(10, 20, 30) # 函數(shù)調(diào)用時的參數(shù)傳遞,稱為位置傳參 lst = [11, 22, 33] fun(*lst) # 函數(shù)調(diào)用,將列表中的每個元素都轉(zhuǎn)換為位置實參傳遞 fun(a=100, b=200, c=300) # 函數(shù)調(diào)用,所以是關鍵字實參 dic = {'a': 111, 'b': 222, 'c': 333} print(fun(**dic)) # 函數(shù)調(diào)用時,將字典中的鍵值對都轉(zhuǎn)換為關鍵字實參傳遞
6.函數(shù)參數(shù)總結(jié)(二)
def fun(a, b=10): # a是形式參數(shù) print('b=', b) def fun2(*args): # 個數(shù)可變的位置形參 print(args) def fun3(**kwargs): # 個數(shù)可變的關鍵字形參 print(kwargs) # 函數(shù)調(diào)用 fun(10) fun(10, 20) fun2(10, 20, 30) fun3(a=10, b=20) print('--------------------------') def fun4(a, b, *, c, d): # 需求 c,d 只能采用關鍵字實參傳遞 print('a=', a) print('b=', b) print('c=', c) print('d=', d) # fun4(10, 20, 30, 40) # 位置實參傳遞 fun4(a=10, b=20, c=30, d=40) # 關鍵字實參傳遞 print('--------------------------') fun4(10, 20, c=30, d=40) # 前面兩個進行位置實參傳遞,后面兩個采用關鍵字實參傳遞 ''' 函數(shù)定義時的形參順序問題''' def fun5(a, b, *, c, d, **kwargs): pass def fun6(*args, **kwargs): pass def fun7(a, b=10, *args, **kwargs): pass
四、函數(shù)的返回值
return
語句用來結(jié)束函數(shù)并將程序返回到函數(shù)調(diào)用的位置繼續(xù)執(zhí)行。return
語句可以出現(xiàn)在函數(shù)中的任何部分,同時可以將0
個、1
個或多個函數(shù)運算的結(jié)果返回給函數(shù)被調(diào)用處的變量。
函數(shù)的返回值
- 如果沒有返回值(函數(shù)執(zhí)行完畢后,不需要給調(diào)用處提供數(shù)據(jù)),
return
可以省略
不寫- 若果返回值為
1
個,直接返回類型原類型
- 如果返回值為
多
個,返回結(jié)果為元組
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 ''' 函數(shù)的返回值: (1)如果沒有返回值(函數(shù)執(zhí)行完畢后,不需要給調(diào)用處提供數(shù)據(jù)),return可以省略不寫 (2)若果返回值為1個,直接返回類型原類型 (2)如果返回值為多個,返回結(jié)果為元組 ''' def fun(lst): odd = [] even = [] for i in lst: if i % 2: odd.append(i) else: even.append(i) print(odd, even) return odd, even # 沒有返回值,可以省略 如果返回值為多個,返回結(jié)果為元組 lst1 = [12, 34, 45, 57, 67, 78, 89] print(lst1) # 函數(shù)調(diào)用 print(type(fun(lst1))) '''函數(shù)定義時,是否需要返回值,視情況而定'''
五、變量的作用域
變量的作用域:程序代碼能訪問該變量的區(qū)域
局部變量
:在函數(shù)內(nèi)定義并使用的變量,只在函數(shù)內(nèi)部有效,局部變量使用global
聲明,這個變量就會變成全局變量全局變量
:函數(shù)體外定義的變量,可作用于函數(shù)內(nèi)外
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 # 變量的作用域:程序代碼能訪問該變量的區(qū)域 ''' 1.局部變量 在函數(shù)內(nèi)定義并使用的變量,只在函數(shù)內(nèi)部有效,局部變量使用global聲明,這個變量就會變成全局變量 2.全局變量 函數(shù)體外定義的變量,可作用于函數(shù)內(nèi)外 ''' def fun(a, b): c = a+b # c,在函數(shù)內(nèi)定義的變稱為局部變量 a,b為函數(shù)的形參,作用范圍也在在函數(shù)內(nèi)部,相當于局部變量 print(c) name = '阿偉' # 函數(shù)外部定義的變量,全局變量,函數(shù)體內(nèi)外都可以使用 print(name) # 阿偉 def fun2(self): print(name) # 函數(shù)調(diào)用 fun2(name) # 阿偉 def fun3(): # 函數(shù)定義 global age # 函數(shù)內(nèi)部定義的變量,局部變量 使用global聲明,變量就變?yōu)槿肿兞? print(age) # 20 age = 20 fun3() # 函數(shù)調(diào)用 print(age) # 20
六、代碼復用
函數(shù)是程序的一種基本抽象方式,它將一系列代碼組織起來通過命名供其他程序使用。
函數(shù)封裝
的直接好處是代碼復用,任何其他代碼只要輸入?yún)?shù)即可調(diào)用函數(shù),從而避免相同功能的代碼在被調(diào)用處重復編寫。代碼復用有另一個好處,當更新函數(shù)功能時,所有被調(diào)用處的功能都被更新。
程序由一系列代碼組成,如果代碼是順序但無組織的,不僅不利于閱讀和理解,也很難進行升級和維護。當程序長度在百行以上,如果不劃分模塊,程序的可讀性就已經(jīng)很糟糕了。解決這一問題最好的方法是將一個程序分割成短小的程序段,每一段程序完成一個小的功能。使用函數(shù)對合理劃分為功能模塊,并基于模塊設計程序是一種常用方法,被稱為“
模塊化設計
”。
模塊化設計是指函數(shù)的封裝功能將程序劃分成主程序、子程序和子程序間關系的表達。模塊化設計是使用函數(shù)設計的思考方法, 以功能塊為基本單位,一般有兩個基本要求:
緊耦合
:盡可能合理劃分功能塊,功能塊內(nèi)部耦合緊密;松耦合
:模塊間關系盡可能簡單,功能塊之間耦合度低。
使用函數(shù)只是模塊化設計的必要非充分條件,根據(jù)計算需求合理劃分函數(shù)十分重要。一般來說,完成特定功能或被經(jīng)常復用的一組語句應該采用函數(shù)來封裝,并盡可能減少函數(shù)間參數(shù)和返回值的數(shù)量。
七、遞歸函數(shù)
1.什么是遞歸函數(shù)
如果在一個函數(shù)的函數(shù)體內(nèi)調(diào)用了該函數(shù)本身,這個函數(shù)就稱為遞歸函數(shù)。
2.遞歸的組成部分
遞歸調(diào)用
與遞歸終止條件
。
3.遞歸的調(diào)用過程
每遞歸調(diào)用一次函數(shù),都會在棧內(nèi)存分配一個棧幀,每執(zhí)行完一次函數(shù),都會釋放相應的空間。
4.遞歸的優(yōu)缺點
缺點:
占用內(nèi)存多,效率低下
;
優(yōu)點:思路和代碼簡單
。
使用遞歸函數(shù)計算階乘
# 1.使用遞歸函數(shù)計算階乘 def fun(n): # 階乘函數(shù) if n == 1: return 1 elif n == 2: return 2 else: return n * fun(n-1) print(fun(6)) # 720
斐波那契數(shù)列
# 2.斐波那契數(shù)列 1 1 2 3 5 8 13 ... def fib(n): # 斐波那契函數(shù) if n == 1: return 1 elif n == 2: return 1 else: return fib(n - 1) + fib(n - 2) # 求斐波那契數(shù)列的第 n 項 print(fib(6), end=' ') # 8
八、總結(jié)
- 函數(shù)使用
def
定義 *args
定義個數(shù)可變的位置形參**kwargs
定義個數(shù)可變的關鍵字形參變量=值
定義默認值形參- 函數(shù)調(diào)用的實參:
位置實參
,關鍵字實參
- 變量的作用域:
局部變量
,全局變量
到此這篇關于Python基礎學習之函數(shù)和代碼復用的文章就介紹到這了,更多相關Python函數(shù)和代碼復用內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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