函數(shù)進(jìn)階

目標(biāo)

函數(shù)參數(shù)和返回值的作用
函數(shù)的返回值進(jìn)階
函數(shù)的參數(shù) 進(jìn)階
遞歸函數(shù)

01. 函數(shù)參數(shù)和返回值的作用

函數(shù)根據(jù) 有沒有參數(shù) 以及 有沒有返回值，可以 相互組合，一共有 4 種 組合形式

無參數(shù)，無返回值
無參數(shù)，有返回值
有參數(shù)，無返回值
有參數(shù)，有返回值

001_函數(shù)參數(shù)和返回值.png

定義函數(shù)時，是否接收參數(shù)，或者是否返回結(jié)果，是根據(jù) 實(shí)際的功能需求 來決定的！

如果函數(shù) 內(nèi)部處理的數(shù)據(jù)不確定，就可以將外界的數(shù)據(jù)以參數(shù)傳遞到函數(shù)內(nèi)部
如果希望一個函數(shù) 執(zhí)行完成后，向外界匯報執(zhí)行結(jié)果，就可以增加函數(shù)的返回值

1.1 無參數(shù)，無返回值

此類函數(shù)，不接收參數(shù)，也沒有返回值，應(yīng)用場景如下：

只是單純地做一件事情，例如 顯示菜單
在函數(shù)內(nèi)部 針對全局變量進(jìn)行操作，例如：新建名片，最終結(jié)果 記錄在全局變量 中

注意：

如果全局變量的數(shù)據(jù)類型是一個 可變類型，在函數(shù)內(nèi)部可以使用方法修改全局變量的內(nèi)容 —— 變量的引用不會改變
在函數(shù)內(nèi)部，使用賦值語句 才會 修改變量的引用

1.2 無參數(shù)，有返回值

此類函數(shù)，不接收參數(shù)，但是有返回值，應(yīng)用場景如下：

采集數(shù)據(jù)，例如 溫度計，返回結(jié)果就是當(dāng)前的溫度，而不需要傳遞任何的參數(shù)

1.3 有參數(shù)，無返回值

此類函數(shù)，接收參數(shù)，沒有返回值，應(yīng)用場景如下：

函數(shù)內(nèi)部的代碼保持不變，針對 不同的參數(shù) 處理不同的數(shù)據(jù)
例如 名片管理系統(tǒng) 針對 找到的名片 做修改、刪除操作

1.4 有參數(shù)，有返回值

此類函數(shù)，接收參數(shù)，同時有返回值，應(yīng)用場景如下：

函數(shù)內(nèi)部的代碼保持不變，針對 不同的參數(shù) 處理不同的數(shù)據(jù)，并且 返回期望的處理結(jié)果
例如 名片管理系統(tǒng) 使用 字典默認(rèn)值 和 提示信息 提示用戶輸入內(nèi)容
- 如果輸入，返回輸入內(nèi)容
- 如果沒有輸入，返回字典默認(rèn)值

02. 函數(shù)的返回值進(jìn)階

在程序開發(fā)中，有時候，會希望 一個函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，告訴調(diào)用者一個結(jié)果，以便調(diào)用者針對具體的結(jié)果做后續(xù)的處理
返回值 是函數(shù) 完成工作后，最后給調(diào)用者的 一個結(jié)果
在函數(shù)中使用 return 關(guān)鍵字可以返回結(jié)果
調(diào)用函數(shù)一方，可以 使用變量 來接收函數(shù)的返回結(jié)果

問題：一個函數(shù)執(zhí)行后能否返回多個結(jié)果？

示例 —— 溫度和濕度測量

假設(shè)要開發(fā)一個函數(shù)能夠同時返回當(dāng)前的溫度和濕度
先完成返回溫度的功能如下：

def measure():
    """返回當(dāng)前的溫度"""
    
    print("開始測量...")
    temp = 39
    print("測量結(jié)束...")
    
    return temp

result = measure()
print(result)

在利用元組在返回溫度的同時，也能夠返回濕度
改造如下：

def measure():
    """返回當(dāng)前的溫度"""

    print("開始測量...")
    temp = 39
    wetness = 10
    print("測量結(jié)束...")

    return (temp, wetness)

提示：如果一個函數(shù)返回的是元組，括號可以省略

技巧

在 Python 中，可以 將一個元組 使用 賦值語句 同時賦值給 多個變量
注意：變量的數(shù)量需要和元組中的元素數(shù)量保持一致

result = temp, wetness = measure()

面試題 —— 交換兩個數(shù)字

題目要求

有兩個整數(shù)變量 a = 6, b = 100
不使用其他變量，交換兩個變量的值

解法 1 —— 使用其他變量

# 解法 1 - 使用臨時變量
c = b
b = a
a = c

解法 2 —— 不使用臨時變量

# 解法 2 - 不使用臨時變量
a = a + b
b = a - b
a = a - b

解法 3 —— Python 專有，利用元組

a, b = b, a

03. 函數(shù)的參數(shù) 進(jìn)階

3.1. 不可變和可變的參數(shù)

問題 1：在函數(shù)內(nèi)部，針對參數(shù)使用 賦值語句，會不會影響調(diào)用函數(shù)時傳遞的 實(shí)參變量？ —— 不會！

無論傳遞的參數(shù)是可變還是 不可變
- 只要 針對參數(shù) 使用 賦值語句，會在 函數(shù)內(nèi)部 修改 局部變量的引用，不會影響到外部變量的引用

def demo(num, num_list):

    print("函數(shù)內(nèi)部")

    # 賦值語句
    num = 200
    num_list = [1, 2, 3]

    print(num)
    print(num_list)

    print("函數(shù)代碼完成")


gl_num = 99
gl_list = [4, 5, 6]
demo(gl_num, gl_list)
print(gl_num)
print(gl_list)

問題 2：如果傳遞的參數(shù)是 可變類型，在函數(shù)內(nèi)部，使用方法修改了數(shù)據(jù)的內(nèi)容，同樣會影響到外部的數(shù)據(jù)

def mutable(num_list):

    # num_list = [1, 2, 3]
    num_list.extend([1, 2, 3])
    
    print(num_list)

gl_list = [6, 7, 8]
mutable(gl_list)
print(gl_list)

面試題 —— `+=`

在 python 中，列表變量調(diào)用 += 本質(zhì)上是在執(zhí)行列表變量的 extend 方法，不會修改變量的引用

def demo(num, num_list):

    print("函數(shù)內(nèi)部代碼")

    # num = num + num
    num += num
    # num_list.extend(num_list) 由于是調(diào)用方法，所以不會修改變量的引用
    # 函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，外部數(shù)據(jù)同樣會發(fā)生變化
    num_list += num_list

    print(num)
    print(num_list)
    print("函數(shù)代碼完成")


gl_num = 9
gl_list = [1, 2, 3]
demo(gl_num, gl_list)
print(gl_num)
print(gl_list)

3.2 缺省參數(shù)

定義函數(shù)時，可以給 某個參數(shù) 指定一個默認(rèn)值，具有默認(rèn)值的參數(shù)就叫做 缺省參數(shù)
調(diào)用函數(shù)時，如果沒有傳入 缺省參數(shù) 的值，則在函數(shù)內(nèi)部使用定義函數(shù)時指定的 參數(shù)默認(rèn)值
函數(shù)的缺省參數(shù)，將常見的值設(shè)置為參數(shù)的缺省值，從而 簡化函數(shù)的調(diào)用
例如：對列表排序的方法

gl_num_list = [6, 3, 9]

# 默認(rèn)就是升序排序，因?yàn)檫@種應(yīng)用需求更多
gl_num_list.sort()
print(gl_num_list)

# 只有當(dāng)需要降序排序時，才需要傳遞 `reverse` 參數(shù)
gl_num_list.sort(reverse=True)
print(gl_num_list)

指定函數(shù)的缺省參數(shù)

在參數(shù)后使用賦值語句，可以指定參數(shù)的缺省值

def print_info(name, gender=True):

    gender_text = "男生"
    if not gender:
        gender_text = "女生"

    print("%s 是 %s" % (name, gender_text))

提示

缺省參數(shù)，需要使用 最常見的值 作為默認(rèn)值！
如果一個參數(shù)的值 不能確定，則不應(yīng)該設(shè)置默認(rèn)值，具體的數(shù)值在調(diào)用函數(shù)時，由外界傳遞！

缺省參數(shù)的注意事項(xiàng)

1) 缺省參數(shù)的定義位置

必須保證 帶有默認(rèn)值的缺省參數(shù) 在參數(shù)列表末尾
所以，以下定義是錯誤的！

def print_info(name, gender=True, title):

2) 調(diào)用帶有多個缺省參數(shù)的函數(shù)

在 調(diào)用函數(shù)時，如果有 多個缺省參數(shù)，需要指定參數(shù)名，這樣解釋器才能夠知道參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系！

def print_info(name, title="", gender=True):
    """

    :param title: 職位
    :param name: 班上同學(xué)的姓名
    :param gender: True 男生 False 女生
    """

    gender_text = "男生"

    if not gender:
        gender_text = "女生"

    print("%s%s 是 %s" % (title, name, gender_text))


# 提示：在指定缺省參數(shù)的默認(rèn)值時，應(yīng)該使用最常見的值作為默認(rèn)值！
print_info("小明")
print_info("老王", title="班長")
print_info("小美", gender=False)

3.3 多值參數(shù)（知道）

定義支持多值參數(shù)的函數(shù)

有時可能需要 一個函數(shù) 能夠處理的參數(shù) 個數(shù) 是不確定的，這個時候，就可以使用 多值參數(shù)
python 中有兩種多值參數(shù)：
- 參數(shù)名前增加一個 * 可以接收元組
- 參數(shù)名前增加兩個 * 可以接收字典
一般在給多值參數(shù)命名時，習(xí)慣使用以下兩個名字
- *args —— 存放元組參數(shù)，前面有一個 *
- **kwargs —— 存放字典參數(shù)，前面有兩個 *
args 是 arguments 的縮寫，有變量的含義
kw 是 keyword 的縮寫，kwargs 可以記憶 鍵值對參數(shù)

def demo(num, *args, **kwargs):

    print(num)
    print(args)
    print(kwargs)


demo(1, 2, 3, 4, 5, name="小明", age=18, gender=True)

提示：多值參數(shù) 的應(yīng)用會經(jīng)常出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上一些大牛開發(fā)的框架中，知道多值參數(shù)，有利于我們能夠讀懂大牛的代碼

多值參數(shù)案例 —— 計算任意多個數(shù)字的和

需求

定義一個函數(shù) sum_numbers，可以接收的 任意多個整數(shù)
功能要求：將傳遞的 所有數(shù)字累加 并且返回累加結(jié)果

def sum_numbers(*args):

    num = 0
    # 遍歷 args 元組順序求和
    for n in args:
        num += n

    return num

print(sum_numbers(1, 2, 3))

元組和字典的拆包（知道）

在調(diào)用帶有多值參數(shù)的函數(shù)時，如果希望：
- 將一個 元組變量，直接傳遞給 args
- 將一個 字典變量，直接傳遞給 kwargs
就可以使用拆包，簡化參數(shù)的傳遞，拆包的方式是：
- 在 元組變量前，增加一個 *
- 在 字典變量前，增加兩個 *

def demo(*args, **kwargs):

    print(args)
    print(kwargs)


# 需要將一個元組變量/字典變量傳遞給函數(shù)對應(yīng)的參數(shù)
gl_nums = (1, 2, 3)
gl_xiaoming = {"name": "小明", "age": 18}

# 會把 num_tuple 和 xiaoming 作為元組傳遞個 args
# demo(gl_nums, gl_xiaoming)
demo(*gl_nums, **gl_xiaoming)

04. 函數(shù)的遞歸

函數(shù)調(diào)用自身的 編程技巧 稱為遞歸

4.1 遞歸函數(shù)的特點(diǎn)

特點(diǎn)

一個函數(shù) 內(nèi)部 調(diào)用自己
- 函數(shù)內(nèi)部可以調(diào)用其他函數(shù)，當(dāng)然在函數(shù)內(nèi)部也可以調(diào)用自己

代碼特點(diǎn)

函數(shù)內(nèi)部的代碼是相同的，只是針對 參數(shù) 不同，處理的結(jié)果不同
當(dāng) 參數(shù)滿足一個條件 時，函數(shù)不再執(zhí)行
- 這個非常重要，通常被稱為遞歸的出口，否則 會出現(xiàn)死循環(huán)！

示例代碼

def sum_numbers(num):

    print(num)
    
    # 遞歸的出口很重要，否則會出現(xiàn)死循環(huán)
    if num == 1:
        return

    sum_numbers(num - 1)
    
sum_numbers(3)

002_遞歸調(diào)用示意圖I.png

4.2 遞歸案例 —— 計算數(shù)字累加

需求

定義一個函數(shù) sum_numbers
能夠接收一個 num 的整數(shù)參數(shù)
計算 1 + 2 + ... num 的結(jié)果

def sum_numbers(num):

    if num == 1:
        return 1
    
    # 假設(shè) sum_numbers 能夠完成 num - 1 的累加
    temp = sum_numbers(num - 1)

    # 函數(shù)內(nèi)部的核心算法就是 兩個數(shù)字的相加
    return num + temp

print(sum_numbers(2))

002_遞歸調(diào)用示意圖.png

提示：遞歸是一個 編程技巧，初次接觸遞歸會感覺有些吃力！在處理 不確定的循環(huán)條件時，格外的有用，例如：遍歷整個文件目錄的結(jié)構(gòu)

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python 函數(shù)進(jìn)階

python 函數(shù)進(jìn)階

函數(shù)進(jìn)階

目標(biāo)

01. 函數(shù)參數(shù)和返回值的作用

1.1 無參數(shù)，無返回值

1.2 無參數(shù)，有返回值

1.3 有參數(shù)，無返回值

1.4 有參數(shù)，有返回值

02. 函數(shù)的返回值進(jìn)階

示例 —— 溫度和濕度測量

面試題 —— 交換兩個數(shù)字

解法 1 —— 使用其他變量

解法 2 —— 不使用臨時變量

解法 3 —— Python 專有，利用元組

03. 函數(shù)的參數(shù) 進(jìn)階

3.1. 不可變和可變的參數(shù)

面試題 —— `+=`

3.2 缺省參數(shù)

指定函數(shù)的缺省參數(shù)

缺省參數(shù)的注意事項(xiàng)

1) 缺省參數(shù)的定義位置

2) 調(diào)用帶有多個缺省參數(shù)的函數(shù)

3.3 多值參數(shù)（知道）

定義支持多值參數(shù)的函數(shù)

多值參數(shù)案例 —— 計算任意多個數(shù)字的和

元組和字典的拆包（知道）

04. 函數(shù)的遞歸

4.1 遞歸函數(shù)的特點(diǎn)

4.2 遞歸案例 —— 計算數(shù)字累加

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python 函數(shù)進(jìn)階

函數(shù)進(jìn)階

目標(biāo)

01. 函數(shù)參數(shù)和返回值的作用

1.1 無參數(shù)，無返回值

1.2 無參數(shù)，有返回值

1.3 有參數(shù)，無返回值

1.4 有參數(shù)，有返回值

02. 函數(shù)的返回值 進(jìn)階

示例 —— 溫度和濕度測量

面試題 —— 交換兩個數(shù)字

解法 1 —— 使用其他變量

解法 2 —— 不使用臨時變量

解法 3 —— Python 專有，利用元組

03. 函數(shù)的參數(shù) 進(jìn)階

3.1. 不可變和可變的參數(shù)

面試題 —— +=

3.2 缺省參數(shù)

指定函數(shù)的缺省參數(shù)

缺省參數(shù)的注意事項(xiàng)

1) 缺省參數(shù)的定義位置

2) 調(diào)用帶有多個缺省參數(shù)的函數(shù)

3.3 多值參數(shù)（知道）

定義支持多值參數(shù)的函數(shù)

多值參數(shù)案例 —— 計算任意多個數(shù)字的和

元組和字典的拆包（知道）

04. 函數(shù)的遞歸

4.1 遞歸函數(shù)的特點(diǎn)

4.2 遞歸案例 —— 計算數(shù)字累加

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1.2 無參數(shù)，有返回值

1.3 有參數(shù)，無返回值

02. 函數(shù)的返回值進(jìn)階

解法 3 —— Python 專有，利用元組

面試題 —— `+=`