3.1 懶人炒菜機(jī)

3.1.1 函數(shù)是什么

• 集合的對(duì)應(yīng)關(guān)系
• 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的魔法盒子
• 語(yǔ)句的封裝。輸入數(shù)據(jù)被稱為參數(shù)，參數(shù)能影響函數(shù)的行為。

3.1.2 定義函數(shù)

def 函數(shù)名(參數(shù)):
????<執(zhí)行>
????return [表達(dá)式]

• 用關(guān)鍵詞def開頭。
• 參數(shù)可以有多個(gè)，也可以完全沒有，但括號(hào)也要保留。
• 函數(shù)定義中的參數(shù)是一個(gè)形式代表來(lái)指代輸入數(shù)據(jù)，并非真正數(shù)據(jù)，所以又稱為形參。
• 當(dāng)函數(shù)被調(diào)用時(shí)，Python將執(zhí)行從屬于函數(shù)的語(yǔ)句，直到從屬語(yǔ)句結(jié)束。
• 關(guān)鍵字return用于說(shuō)明函數(shù)的返回值，即函數(shù)的輸出數(shù)據(jù)。還起到了中止函數(shù)和制定返回值的功能。
• 函數(shù)執(zhí)行到return時(shí)就會(huì)結(jié)束，不管它后面是否還有其他函數(shù)定義語(yǔ)句。
• return后面沒有返回值時(shí)，則函數(shù)將返回None。None是Python中的空數(shù)據(jù)，用來(lái)表示什么都沒有。
• 關(guān)鍵字return返回多個(gè)值時(shí)等價(jià)于返回一個(gè)有多個(gè)數(shù)據(jù)的元組。

3.1.3 調(diào)用函數(shù)

• 直接使用函數(shù)名，在括號(hào)里加入具體的參數(shù)。此時(shí)的參數(shù)是一個(gè)實(shí)際的數(shù)據(jù)。所以，在函數(shù)調(diào)用時(shí)出現(xiàn)的參數(shù)稱為實(shí)參。
• 如果一個(gè)函數(shù)有其他返回值，那么我們可以獲得這個(gè)返回值
• Python通過(guò)參數(shù)出現(xiàn)的先后位置來(lái)對(duì)應(yīng)形參。
• 參數(shù)可以是程序中已經(jīng)存在的變量。

3.2 參數(shù)傳遞

3.2.1 基本傳參

參數(shù)傳遞：把數(shù)據(jù)用參數(shù)的形式輸入到函數(shù)。

位置傳參：若有多個(gè)參數(shù)，那么在調(diào)用函數(shù)時(shí)，Python會(huì)根據(jù)位置來(lái)確認(rèn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)哪個(gè)參數(shù)。

關(guān)鍵字傳參：在定義函數(shù)時(shí)，我們給了形參一個(gè)符號(hào)標(biāo)記，即參數(shù)名。根據(jù)參數(shù)名來(lái)讓數(shù)據(jù)與符號(hào)對(duì)應(yīng)上。

混合使用：一部分的參數(shù)傳遞根據(jù)位置，另一部分根據(jù)參數(shù)名。在所有的位置參數(shù)都要出現(xiàn)在關(guān)鍵字參數(shù)之前。

形參默認(rèn)值：調(diào)用時(shí)若不提供這些形參的具體數(shù)據(jù)，那么它們將采用定義時(shí)的默認(rèn)值。

3.2.2 包裹傳參

包裹傳參：在不知道參數(shù)的個(gè)數(shù)時(shí)使用。

包裹位置傳參：在調(diào)用函數(shù)時(shí)，所有的數(shù)據(jù)都根據(jù)先后順序，收集到一個(gè)元組。 在函數(shù)內(nèi)部，我們可以通過(guò)元組來(lái)讀取傳入的數(shù)據(jù)。定義函數(shù)時(shí)在元組名前加*號(hào)。

包裹關(guān)鍵字傳參：與包裹位置傳參相似，但數(shù)據(jù)容器為字典。每個(gè)關(guān)鍵字形式的參數(shù)調(diào)用，都會(huì)成為字典的一個(gè)元素。參數(shù)名成為元素的鍵，而數(shù)據(jù)成為元素的值。定義函數(shù)時(shí)在字典名前加**。

混合使用：

• 包裹位置傳參和包裹關(guān)鍵字傳參混合使用：定義函數(shù)時(shí)先寫*元組名再寫 **字典名。
• 包裹傳參和基本傳參混合使用： 先后順序 位置→關(guān)鍵字→包裹位置→包裹關(guān)鍵字

3.2.3 解包裹

解包裹：把一個(gè)數(shù)據(jù)容器傳遞給函數(shù)，再自動(dòng)地分解為各個(gè)參數(shù)。

• 在序列名前加*號(hào)。
• 在詞典前加**號(hào)，每個(gè)鍵值對(duì)作為一個(gè)關(guān)鍵字傳遞給函數(shù)。
• 混合使用原則：位置→關(guān)鍵字→位置解包裹→關(guān)鍵字解包裹。

3.3 遞歸

3.3.1 高斯求和與數(shù)學(xué)歸納法

高斯求和公式：1+2+3+4+……+ n = (n+1)n /2

遞歸：在一個(gè)函數(shù)定義中，調(diào)用了這個(gè)函數(shù)自身。

• 關(guān)鍵是說(shuō)明緊鄰的兩個(gè)步驟之間的銜接條件。
• 要求程序有一個(gè)能夠達(dá)到的終止條件防止死循環(huán)。

數(shù)學(xué)歸納法：
證明某個(gè)命題對(duì)于自然數(shù)n成立：
1.證明命題對(duì)于n = 1成立。
2.假設(shè)命題對(duì)于n成立，n為任意自然數(shù)，則證明在此假設(shè)下，命題對(duì)于 n+1成立。
命題得證。

3.3.2 函數(shù)棧

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的組織方式。

棧：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一種，可以有序地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。后進(jìn)后出。

幀：棧的元素。

彈出 pop：取出棧頂元素。

推入 push：將一個(gè)新的元素存入棧頂。

程序運(yùn)行：先增長(zhǎng)棧后消滅棧。每次函數(shù)調(diào)用，都伴隨著一個(gè)幀入棧。如果函數(shù)內(nèi)部還有函數(shù)調(diào)用，那么又會(huì)多一個(gè)幀入棧。當(dāng)函數(shù)返回時(shí)，相應(yīng)的幀會(huì)出棧。等到程序的最后，棧清空，程序就完成了。

3.3.3 變量的作用域

• Python尋找變量的范圍不止是當(dāng)前幀。它還會(huì)尋找函數(shù)外部，也就是Python的主程序中定義了的變量。
• 當(dāng)主程序中已經(jīng)有了一個(gè)變量，函數(shù)調(diào)用內(nèi)部可以通過(guò)賦值的方式再創(chuàng)建了一個(gè)同名變量。函數(shù)會(huì)優(yōu)先使用自己函數(shù)幀中的那個(gè)變量。且函數(shù)內(nèi)部使用的是自己內(nèi)部的那一份，所以函數(shù)內(nèi)部對(duì)變量的操作不會(huì)影響到外部同名變量。
• 在函數(shù)調(diào)用時(shí)，會(huì)把數(shù)據(jù)賦值給變量。等到函數(shù)返回時(shí)，這些參數(shù)相關(guān)的變量會(huì)被清空。
• 對(duì)于數(shù)據(jù)容器來(lái)說(shuō)，函數(shù)內(nèi)部的更改會(huì)影響到外部。

3.4 引入那把寶劍

3.4.1 引入模塊

模塊：是一個(gè) Python 文件，以 .py 結(jié)尾，包含了 Python 對(duì)象定義和Python語(yǔ)句。能定義函數(shù)，類和變量，模塊里也能包含可執(zhí)行的代碼。是比函數(shù)更高一層的封裝模式。

引入 import：引入模塊，調(diào)用其他文件中的函數(shù)或數(shù)據(jù)。

3.4.2 搜索路徑

庫(kù)：具有相關(guān)功能模塊的集合。

• 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)：Python官方提供的庫(kù)。
• 第三方庫(kù)：由其他的第三方機(jī)構(gòu)發(fā)布提供的庫(kù)。

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