day3:

一、呼叫函式

1.可以直接從Python的官方網站檢視文件：

也可以在互動式命令列通過help(abs)檢視abs函式的幫助資訊。

2.呼叫函式的時候，如果傳入的引數不對，會報TypeError的錯誤。

3.常用函式——資料型別轉換

>>> s=int('123')
>>> b=s/2
>>> b
61.5

二、定義函式

1.在Python中，定義一個函式要使用def語句，依次寫出函式名、括號、括號中的引數和冒號:，然後，在縮排塊中編寫函式體，函式的返回值用return語句返回。

def my_abs(x):
    if x >= 0:
        return x
    else:
        return -x
 

2.實際上pass可以用來作為佔位符，比如現在還沒想好怎麼寫函式的程式碼，就可以先放一個pass，讓程式碼能執行起來。

3.引數檢查

呼叫函式時，如果引數個數不對，Python直譯器會自動檢查出來，並丟擲TypeError； 但是如果引數型別不對，Python直譯器就無法幫我們檢查。

我們可以通過修改my_abs的定義，對引數型別做檢查，只允許整數和浮點數型別的引數。資料型別檢查可以用內建函式isinstance()實現:

isinstance() 函式來判斷一個物件是否是一個已知的型別，類似 type()

isinstance(object, classinfo)        //如果物件的型別與引數二的型別（classinfo）相同則返回 True，否則返回 False。
 

>>> def my_abs(x):
    if not isinstance(x,(int,float)):
        raise TypeError('bad operand type')
    if x>=0:
        return x
    else:
        return -x
    
>>>my_abs('a')
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
  File "<input>", line 3, in my_abs
TypeError: bad operand type
 

4.返回多個值

import math

def move(x,y,step,angle=0):
    nx=x+step * math.cos(angle)
    ny=y-step * math.sin(angle)
    return nx,ny

x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
print(x, y)

Python的函式返回多值其實就是返回一個tuple，但寫起來更方便。

>>> r = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
>>> print(r)
(151.96152422706632, 70.0)

三、函式的引數

1.位置引數：必須傳入的引數

例：計算x的平方

def power(x):                //x即為位置引數
    return x * x

2.預設引數：用於簡化函式的呼叫

注：（1）預設引數不能放在必選引數前面 （2）當函式有多個引數時，把變化大的引數放前面，變化小的引數放後面。變化小的引數就可以作為預設引數。

def power(x, n=2):
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    return s

這樣，當我們呼叫power(5)時，相當於呼叫power(5, 2),呼叫n不等於2時又恢復原樣：

>>> power(5)
25
>>> power(5, 2)
25
>>> power(5,3)
255

（3）定義預設引數要牢記一點：預設引數必須指向不變物件！或者用None修改可變物件為不變物件來實現

def add_end(L=None):
    if L is None:
        L = []
    L.append('END')
    return L

>>> add_end()
['END']
>>> add_end()
['END']

3.可變引數

可變引數就是傳入的引數個數是可變的，可以是1個、2個到任意個，還可以是0個。

定義可變引數和定義一個list或tuple引數相比，僅僅在引數前面加了一個*號。在函式內部，引數numbers接收到的是一個tuple，因此，函式程式碼完全不變。但是，呼叫該函式時，可以傳入任意個引數，包括0個引數。

//給定一組數字a，b，c……，請計算a2 + b2 + c2 + ……

def calc(*numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    return sum

>>> calc(1, 2, 3)
14
>>> calc(1, 3, 5, 7)
84

>>> nums = [1, 2, 3]            //Python允許在list或tuple前面加一個*號，把list或tuple的元素變成可變引數傳進去：
>>> calc(*nums)
14

3.關鍵字引數

可變引數 允許你傳入0個或任意個引數，這些可變引數在函式呼叫時自動組裝為一個tuple；

關鍵字引數 允許你傳入0個或任意個含引數名的引數，這些關鍵字引數在函式內部自動組裝為一個dict，可以擴充套件函式的功能。

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

>>> person('Bob', 35, city='Beijing')
name: Bob age: 35 other: {'city': 'Beijing'}
>>> person('Adam', 45, gender='M', job='Engineer')
name: Adam age: 45 other: {'gender': 'M', 'job': 'Engineer'}

和可變引數類似，也可以先組裝出一個dict，然後，把該dict轉換為關鍵字引數傳進去：

>>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
>>> person('Jack', 24, **extra)
name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}

4.命名關鍵字引數

如果要限制關鍵字引數的名字，就可以用命名關鍵字引數。

注：命名關鍵字引數必須傳入引數名。

如果函式定義中已經有了一個可變引數，後面跟著的命名關鍵字引數就不再需要一個特殊分隔符*了。

def person(name, age, *, city, job):
    print(name, age, city, job)

>>> person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')
Jack 24 Beijing Engineer

def person(name, age, *args, city, job):
    print(name, age, args, city, job)

5.引數組合

引數定義的順序必須是：必選引數、預設引數、可變引數、命名關鍵字引數和關鍵字引數。

對於任意函式，都可以通過類似func(*args, **kw)的形式呼叫它，無論它的引數是如何定義的。

錯題：試寫一個累乘函式

//錯誤示範
# -*- coding: utf-8 -*-
def product(*nums):
   multi=1
   for n in nums:
      multi=multi*n
   return multi

#測試
print('product(5) =', product(5))
print('product(5, 6) =', product(5, 6))
print('product(5, 6, 7) =', product(5, 6, 7))
print('product(5, 6, 7, 9) =', product(5, 6, 7, 9))
if product(5) != 5:
    print('測試失敗!')
elif product(5, 6) != 30:
    print('測試失敗!')
elif product(5, 6, 7) != 210:
    print('測試失敗!')
elif product(5, 6, 7, 9) != 1890:
    print('測試失敗!')
else:
    try:
        product()
        print('測試失敗!')
    except TypeError:
        print('測試成功!')

product(5) = 5
product(5, 6) = 30
product(5, 6, 7) = 210
product(5, 6, 7, 9) = 1890
測試失敗!

錯誤原因：測試中try:函式中至少要有一個必選引數，才能測試成功

def product(x,*nums):
   s=x
   for i in nums:
      s*=i
   return s

product(5) = 5
product(5, 6) = 30
product(5, 6, 7) = 210
product(5, 6, 7, 9) = 1890
測試成功!

四、遞迴函式

在函式內部，可以呼叫其他函式。如果一個函式在內部呼叫自身本身，這個函式就是遞迴函式。

1.使用遞迴函式需要注意防止棧溢位，由於棧的大小不是無限的，所以，遞迴呼叫的次數過多，會導致棧溢位。

2.針對尾遞迴優化的語言可以通過尾遞迴防止棧溢位。尾遞迴事實上和迴圈是等價的，沒有迴圈語句的程式語言只能通過尾遞迴實現迴圈。

Python標準的直譯器沒有針對尾遞迴做優化，任何遞迴函式都存在棧溢位的問題。

尾遞迴是指，在函式返回的時候，呼叫自身本身，並且，return語句不能包含表示式。