Python基礎3 函數、遞歸、內置函數
本節內容
1. 函數基本語法及特性
2. 參數與局部變量
3. 返回值
嵌套函數
4.遞歸
5.匿名函數
6.函數式編程介紹
7.高階函數
8.內置函數
溫故知新
1. 集合
主要作用:
去重
關系測試， 交集＼差集＼並集＼反向(對稱)差集
>>> a = {1,2,3,4}
>>> b ={3,4,5,6}
>>> a
{1, 2, 3, 4}
>>> type(a)
<class ‘set‘>
>>> a.symmetric_difference(b)
{1, 2, 5, 6}
>>> b.symmetric_difference(a)
{1, 2, 5, 6}
>>>
>>>
>>> a.difference(b)
{1, 2}
>>> a.union(b)
{1, 2, 3, 4, 5, 6}
>>> a.issu
a.issubset( a.issuperset(
>>> a.issubset(b)
False2. 元組
只讀列表，只有count, index 2 個方法
作用：如果一些數據不想被人修改， 可以存成元組，比如身份證列表
3. 字典
key-value對
特性：
無順序
去重
查詢速度快，比列表快多了
比list占用內存多
為什麽會查詢速度會快呢？因為他是hash類型的，那什麽是hash呢？
哈希算法將任意長度的二進制值映射為較短的固定長度的二進制值，這個小的二進制值稱為哈希值。哈希值是一段數據唯一且極其緊湊的數值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改該段落的一個字母，隨後的哈希都將產生不同的值。要找到散列為同一個值的兩個不同的輸入，在計算上是不可能的，所以數據的哈希值可以檢驗數據的完整性。一般用於快速查找和加密算法
dict會把所有的key變成hash 表，然後將這個表進行排序，這樣，你通過data[key]去查data字典中一個key的時候，python會先把這個key hash成一個數字，然後拿這個數字到hash表中看沒有這個數字， 如果有，拿到這個key在hash表中的索引，拿到這個索引去與此key對應的value的內存地址那取值就可以了。
4. 字符編碼
先說python2
py2裏默認編碼是ascii
文件開頭那個編碼聲明是告訴解釋這個代碼的程序 以什麽編碼格式 把這段代碼讀入到內存，因為到了內存裏，這段代碼其實是以bytes二進制格式存的，不過即使是2進制流，也可以按不同的編碼格式轉成2進制流，你懂麽？
如果在文件頭聲明了#_*_coding:utf-8*_，就可以寫中文了， 不聲明的話，python在處理這段代碼時按ascii，顯然會出錯， 加了這個聲明後，裏面的代碼就全是utf-8格式了
在有#_*_coding:utf-8*_的情況下，你在聲明變量如果寫成name=u"大保健"，那這個字符就是unicode格式，不加這個u,那你聲明的字符串就是utf-8格式
utf-8 to gbk怎麽轉，utf8先decode成unicode,再encode成gbk
再說python3
py3裏默認文件編碼就是utf-8,所以可以直接寫中文，也不需要文件頭聲明編碼了，幹的漂亮
你聲明的變量默認是unicode編碼，不是utf-8, 因為默認即是unicode了（不像在py2裏，你想直接聲明成unicode還得在變量前加個u）, 此時你想轉成gbk的話，直接your_str.encode("gbk")即可以
但py3裏，你在your_str.encode("gbk")時，感覺好像還加了一個動作，就是就是encode的數據變成了bytes裏，我擦，這是怎麽個情況，因為在py3裏，str and bytes做了明確的區分，你可以理解為bytes就是2進制流，你會說，我看到的不是010101這樣的2進制呀， 那是因為python為了讓你能對數據進行操作而在內存級別又幫你做了一層封裝，否則讓你直接看到一堆2進制，你能看出哪個字符對應哪段2進制麽？什麽？自己換算，得了吧，你連超過2位數的數字加減運算都費勁，還還是省省心吧。
那你說，在py2裏好像也有bytes呀，是的，不過py2裏的bytes只是對str做了個別名(python2裏的str就是bytes, py3裏的str是unicode)，沒有像py3一樣給你顯示的多出來一層封裝，但其實其內部還是封裝了的。 這麽講吧， 無論是2還是三， 從硬盤到內存，數據格式都是 010101二進制到-->b‘\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd‘ bytes類型－－>按照指定編碼轉成你能看懂的文字
編碼應用比較多的場景應該是爬蟲了，互聯網上很多網站用的編碼格式很雜，雖然整體趨向都變成utf-8，但現在還是很雜，所以爬網頁時就需要你進行各種編碼的轉換，不過生活正在變美好，期待一個不需要轉碼的世界。
最後，編碼is a piece of fucking shit, noboby likes it.
1.函數基本語法及特性
背景提要
現在老板讓你寫一個監控程序，監控服務器的系統狀況，當cpu＼memory＼disk等指標的使用量超過閥值時即發郵件報警，你掏空了所有的知識量，寫出了以下代碼
while True：
if cpu利用率 > 90%:
#發送郵件提醒
連接郵箱服務器
發送郵件
關閉連接
if 硬盤使用空間 > 90%:
#發送郵件提醒
連接郵箱服務器
發送郵件
關閉連接
if 內存占用 > 80%:
#發送郵件提醒
連接郵箱服務器
發送郵件
關閉連接上面的代碼實現了功能，但即使是鄰居老王也看出了端倪，老王親切的摸了下你家兒子的臉蛋，說，你這個重復代碼太多了，每次報警都要重寫一段發郵件的代碼，太low了，這樣幹存在2個問題：
代碼重復過多，一個勁的copy and paste不符合高端程序員的氣質
如果日後需要修改發郵件的這段代碼，比如加入群發功能，那你就需要在所有用到這段代碼的地方都修改一遍
你覺得老王說的對，你也不想寫重復代碼，但又不知道怎麽搞，老王好像看出了你的心思，此時他抱起你兒子，笑著說，其實很簡單，只需要把重復的代碼提取出來，放在一個公共的地方，起個名字，以後誰想用這段代碼，就通過這個名字調用就行了，如下
def 發送郵件(內容)
#發送郵件提醒
連接郵箱服務器
發送郵件
關閉連接
while True：
if cpu利用率 > 90%:
發送郵件(‘CPU報警‘)
if 硬盤使用空間 > 90%:
發送郵件(‘硬盤報警‘)
if 內存占用 > 80%:
發送郵件(‘內存報警‘)你看著老王寫的代碼，氣勢恢宏、磅礴大氣，代碼裏透露著一股內斂的傲氣，心想，老王這個人真是不一般，突然對他的背景更感興趣了，問老王，這些花式玩法你都是怎麽知道的？ 老王親了一口你兒子，捋了捋不存在的胡子，淡淡的講，“老夫，年少時，師從京西沙河淫魔銀角大王 ”， 你一聽“銀角大王”這幾個字，不由的嬌軀一震，心想，真nb,怪不得代碼寫的這麽6, 這“銀角大王”當年在江湖上可是數得著的響當當的名字，只可惜後期縱欲過度，卒於公元2016年， 真是可惜了，只留下其哥哥孤守當年兄弟倆一起打下來的江山。 此時你看著的老王離開的身影，感覺你兒子跟他越來越像了。。。
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:
減少重復代碼
使程序變的可擴展
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)2.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。
在把country變成默認參數後，我同時把它的位置移到了最後面
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
在子程序中定義的變量稱為局部變量，在程序的一開始定義的變量稱為全局變量。
全局變量作用域是整個程序，局部變量作用域是定義該變量的子程序。
當全局變量與局部變量同名時：
在定義局部變量的子程序內，局部變量起作用；在其它地方全局變量起作用。
3.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:
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
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)4. 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）5. 匿名函數 lambda
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
16
64
6.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)本文出自 “阿明博客” 博客，謝絕轉載！
Python基礎3 函數、遞歸、內置函數