函數

函數是什麽?

函數一詞來源於數學，但編程中的「函數」概念，與數學中的函數是有很大不同的，具體區別，我們後面會講，編程中的函數在英文中也有很多不同的叫法。在BASIC中叫做subroutine(子過程或子程序)，在Pascal中叫做procedure(過程)和function，在C中只有function，在Java裏面叫做method。

定義: 函數是指將一組語句的集合通過一個名字(函數名)封裝起來，要想執行這個函數，只需調用其函數名即可

特性:

1. 減少重復代碼
2. 使程序變的可擴展
3. 使程序變得易維護

語法定義

def sayhi():#函數名
    print("Hello, I‘m nobody!
 
")
 
sayhi() #調用函數

可以帶參數

#下面這段代碼
a,b = 5,8
c = a**b
print(c)
 
 
#改成用函數寫
def calc(x,y):
    res = x**y
    return res #返回函數執行結果
 
c = calc(a,b) ＃結果賦值給c變量
print(c)

函數參數與局部變量

形參變量只有在被調用時才分配內存單元，在調用結束時，即刻釋放所分配的內存單元。因此，形參只在函數內部有效。函數調用結束返回主調用函數後則不能再使用該形參變量

實參可以是常量、變量、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，以便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

默認參數

看下面代碼

def stu_register(name,age,country,course):
    print("----註冊學生信息------")
    print("姓名:",name)
    print("age:",age)
    print("國籍:",country)
    print("課程:",course)
 
stu_register("王山炮",22,"CN","python_devops")
stu_register("張叫春",21,"CN","linux")
stu_register("劉老根",25,"CN","linux")

發現 country 這個參數 基本都 是"CN", 就像我們在網站上註冊用戶，像國籍這種信息，你不填寫，默認就會是 中國， 這就是通過默認參數實現的，把country變成默認參數非常簡單

def stu_register(name,age,course,country="CN"):

這樣，這個參數在調用時不指定，那默認就是CN，指定了的話，就用你指定的值。

另外，你可能註意到了，在把country變成默認參數後，我同時把它的位置移到了最後面，為什麽呢？　　

關鍵參數

正常情況下，給函數傳參數要按順序，不想按順序就可以用關鍵參數，只需指定參數名即可，但記住一個要求就是，關鍵參數必須放在位置參數之後。

stu_register(age=22,name=‘alex‘,course="python",)

非固定參數

若你的函數在定義時不確定用戶想傳入多少個參數，就可以使用非固定參數

def stu_register(name,age,*args): # *args 會把多傳入的參數變成一個元組形式
    print(name,age,args)
 
stu_register("Alex",22)
#輸出
#Alex 22 () #後面這個()就是args,只是因為沒傳值,所以為空
 
stu_register("Jack",32,"CN","Python")
#輸出
# Jack 32 (‘CN‘, ‘Python‘)

還可以有一個**kwargs

def stu_register(name,age,*args,**kwargs): # *kwargs 會把多傳入的參數變成一個dict形式
    print(name,age,args,kwargs)
 
stu_register("Alex",22)
#輸出
#Alex 22 () {}#後面這個{}就是kwargs,只是因為沒傳值,所以為空
 
stu_register("Jack",32,"CN","Python",sex="Male",province="ShanDong")
#輸出
# Jack 32 (‘CN‘, ‘Python‘) {‘province‘: ‘ShanDong‘, ‘sex‘: ‘Male‘}

局部變量　　

name = "Alex Li"
 
def change_name(name):
    print("before change:",name)
    name = "金角大王,一個有Tesla的男人"
    print("after change", name)
 
 
change_name(name)
 
print("在外面看看name改了麽?",name)

輸出

before change: Alex Li
after change 金角大王,一個有Tesla的男人
在外面看看name改了麽? Alex Li

全局與局部變量

返回值

要想獲取函數的執行結果，就可以用return語句把結果返回

註意:

1. 函數在執行過程中只要遇到return語句，就會停止執行並返回結果，so 也可以理解為 return 語句代表著函數的結束
2. 如果未在函數中指定return,那這個函數的返回值為None

強行插入知識點: 嵌套函數

看上面的標題的意思是，函數還能套函數？of course　　

name = "Alex"
 
def change_name():
    name = "Alex2"
 
    def change_name2():
        name = "Alex3"
        print("第3層打印",name)
 
    change_name2() #調用內層函數
    print("第2層打印",name)
 
 
change_name()
print("最外層打印",name)

此時，在最外層調用change_name2()會出現什麽效果？

沒錯， 出錯了， 為什麽呢？

嵌套函數的用法會了，但它有什麽用呢？。。。。

遞歸

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。

def calc(n):
    print(n)
    if int(n/2) ==0:
        return n
    return calc(int(n/2))
 
calc(10)
 
輸出：
10
5
2
1

遞歸特性:

1. 必須有一個明確的結束條件

2. 每次進入更深一層遞歸時，問題規模相比上次遞歸都應有所減少

3. 遞歸效率不高，遞歸層次過多會導致棧溢出（在計算機中，函數調用是通過棧（stack）這種數據結構實現的，每當進入一個函數調用，棧就會加一層棧幀，每當函數返回，棧就會減一層棧幀。由於棧的大小不是無限的，所以，遞歸調用的次數過多，會導致棧溢出）

堆棧掃盲http://www.cnblogs.com/lln7777/archive/2012/03/14/2396164.html

遞歸函數實際應用案例，二分查找

data = [1, 3, 6, 7, 9, 12, 14, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 30, 32, 33, 35]
 
 
def binary_search(dataset,find_num):
    print(dataset)
 
    if len(dataset) >1:
        mid = int(len(dataset)/2)
        if dataset[mid] == find_num:  #find it
            print("找到數字",dataset[mid])
        elif dataset[mid] > find_num :# 找的數在mid左面
            print("\033[31;1m找的數在mid[%s]左面\033[0m" % dataset[mid])
            return binary_search(dataset[0:mid], find_num)
        else:# 找的數在mid右面
            print("\033[32;1m找的數在mid[%s]右面\033[0m" % dataset[mid])
            return binary_search(dataset[mid+1:],find_num)
    else:
        if dataset[0] == find_num:  #find it
            print("找到數字啦",dataset[0])
        else:
            print("沒的分了,要找的數字[%s]不在列表裏" % find_num)
 
 
binary_search(data,66)

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))

你也許會說，用上這個東西沒感覺有毛方便呀， 。。。。呵呵，如果是這麽用，確實沒毛線改進，不過匿名函數主要是和其它函數搭配使用的呢，如下

res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8])
for i in res:
    print(i)

輸出

1
25
49
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函數式編程介紹

函數是Python內建支持的一種封裝，我們通過把大段代碼拆成函數，通過一層一層的函數調用，就可以把復雜任務分解成簡單的任務，這種分解可以稱之為面向過程的程序設計。函數就是面向過程的程序設計的基本單元。

函數式編程中的函數這個術語不是指計算機中的函數（實際上是Subroutine），而是指數學中的函數，即自變量的映射。也就是說一個函數的值僅決定於函數參數的值，不依賴其他狀態。比如sqrt(x)函數計算x的平方根，只要x不變，不論什麽時候調用，調用幾次，值都是不變的。

Python對函數式編程提供部分支持。由於Python允許使用變量，因此，Python不是純函數式編程語言。

一、定義

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

主要思想是把運算過程盡量寫成一系列嵌套的函數調用。舉例來說，現在有這樣一個數學表達式：

　　(1 + 2) * 3 - 4

傳統的過程式編程，可能這樣寫：

　　var a = 1 + 2;

　　var b = a * 3;

　　var c = b - 4;

函數式編程要求使用函數，我們可以把運算過程定義為不同的函數，然後寫成下面這樣：

　　var result = subtract(multiply(add(1,2), 3), 4);

這段代碼再演進以下，可以變成這樣

add(1,2).multiply(3).subtract(4)

這基本就是自然語言的表達了。再看下面的代碼，大家應該一眼就能明白它的意思吧：

merge([1,2],[3,4]).sort().search("2")

因此，函數式編程的代碼更容易理解。

要想學好函數式編程，不要玩py,玩Erlang,Haskell, 好了，我只會這麽多了。。。

高階函數

變量可以指向函數，函數的參數能接收變量，那麽一個函數就可以接收另一個函數作為參數，這種函數就稱之為高階函數。

def add(x,y,f):
    return f(x) + f(y)
 
 
res = add(3,-6,abs)
print(res)

內置參數

內置參數詳解 https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=built#ascii

#compile
f = open("函數遞歸.py")
data =compile(f.read(),‘‘,‘exec‘)
exec(data)


#print
msg = "又回到最初的起點"
f = open("tofile","w")
print(msg,"記憶中你青澀的臉",sep="|",end="",file=f)


# #slice
# a = range(20)
# pattern = slice(3,8,2)
# for i in a[pattern]: #等於a[3:8:2]
#     print(i)
#
#


#memoryview
#usage:
#>>> memoryview(b‘abcd‘)
#<memory at 0x104069648>
#在進行切片並賦值數據時，不需要重新copy原列表數據，可以直接映射原數據內存，
import time
for n in (100000, 200000, 300000, 400000):
    data = b‘x‘*n
    start = time.time()
    b = data
    while b:
        b = b[1:]
    print(‘bytes‘, n, time.time()-start)

for n in (100000, 200000, 300000, 400000):
    data = b‘x‘*n
    start = time.time()
    b = memoryview(data)
    while b:
        b = b[1:]
    print(‘memoryview‘, n, time.time()-start)

幾個內置方法用法提醒

Python——day3_基礎2_函數