- # 函数进阶
- ## 目标
* 函数参数和返回值的作用
* 函数的返回值 进阶
* 函数的参数 进阶
* 递归函数
## 01. 函数参数和返回值的作用
函数根据 ** 有没有参数 ** 以及 ** 有没有返回值 **, 可以 ** 相互组合 **, 一共有 **4 种 ** 组合形式
1. 无参数, 无返回值
2. 无参数, 有返回值
3. 有参数, 无返回值
4. 有参数, 有返回值
> 定义函数时,** 是否接收参数, 或者是否返回结果 **, 是根据 ** 实际的功能需求 ** 来决定的!
1. 如果函数 ** 内部处理的数据不确定 **, 就可以将外界的数据以参数传递到函数内部
2. 如果希望一个函数 ** 执行完成后, 向外界汇报执行结果 **, 就可以增加函数的返回值
### 1.1 无参数, 无返回值
此类函数, 不接收参数, 也没有返回值, 应用场景如下:
1. ** 只是单纯地做一件事情 **, 例如 ** 显示菜单 **
2. 在函数内部 ** 针对全局变量进行操作 **, 例如:** 新建名片 **, 最终结果 ** 记录在全局变量 ** 中
> 注意:
* 如果全局变量的数据类型是一个 ** 可变类型 **, 在函数内部可以使用 ** 方法 ** 修改全局变量的内容 -- ** 变量的引用不会改变 **
* 在函数内部,** 使用赋值语句 ** 才会 ** 修改变量的引用 **
### 1.2 无参数, 有返回值
此类函数, 不接收参数, 但是有返回值, 应用场景如下:
* 采集数据, 例如 ** 温度计 **, 返回结果就是当前的温度, 而不需要传递任何的参数
### 1.3 有参数, 无返回值
此类函数, 接收参数, 没有返回值, 应用场景如下:
* 函数内部的代码保持不变, 针对 ** 不同的参数 处理 不同的数据 **
* 例如 ** 名片管理系统 ** 针对 ** 找到的名片 ** 做 ** 修改 **,** 删除 ** 操作
### 1.4 有参数, 有返回值
此类函数, 接收参数, 同时有返回值, 应用场景如下:
* 函数内部的代码保持不变, 针对 ** 不同的参数 处理 不同的数据 **, 并且 ** 返回期望的处理结果 **
* 例如 ** 名片管理系统 ** 使用 ** 字典默认值 ** 和 ** 提示信息 ** 提示用户输入内容
* 如果输入, 返回输入内容
* 如果没有输入, 返回字典默认值
## 02. 函数的返回值 进阶
* 在程序开发中, 有时候, 会希望 ** 一个函数执行结束后, 告诉调用者一个结果 **, 以便调用者针对具体的结果做后续的处理
* ** 返回值 ** 是函数 ** 完成工作 ** 后,** 最后 ** 给调用者的 ** 一个结果 **
* 在函数中使用 `return` 关键字可以返回结果
* 调用函数一方, 可以 ** 使用变量 ** 来 ** 接收 ** 函数的返回结果
> 问题: 一个函数执行后能否返回多个结果?
### 示例 -- 温度和湿度测量
* 假设要开发一个函数能够同时返回当前的温度和湿度
* ** 先完成返回温度 ** 的功能如下:
```python-------------------------------------------------
-----------------------------------------
* 在利用 ** 元组 ** 在返回温度的同时, 也能够返回 ** 湿度 **
* 改造如下:
``
```-----------------------------------------------------------------------------
> 提示: 如果一个函数返回的是元组, 括号可以省略
** 技巧 **
* 在 `Python` 中, 可以 ** 将一个元组 ** 使用 ** 赋值语句 ** 同时赋值给 ** 多个变量 **
* 注意: 变量的数量需要和元组中的元素数量保持一致
### 面试题 -- 交换两个数字
** 题目要求 **
1. 有两个整数变量 `a = 6`, `b = 100`
2. 不使用其他变量,** 交换两个变量的值 **
- #### 解法 1 -- 使用其他变量
- ```python
- # 解法 1 - 使用临时变量
- c = b
- b = a
- a = c
- ```
- #### 解法 2 -- 不使用临时变量
- ```python
- # 解法 2 - 不使用临时变量
- a = a + b
- b = a - b
- a = a - b
- ```
- #### 解法 3 -- Python 专有, 利用元组
- ```python
- a, b = b, a
- ```
- ## 03. 函数的参数 进阶
- ### 3.1. 不可变和可变的参数
> 问题 1: 在函数内部, 针对参数使用 ** 赋值语句 **, 会不会影响调用函数时传递的 ** 实参变量 **? -- 不会!
* 无论传递的参数是 ** 可变 ** 还是 ** 不可变 **
* 只要 ** 针对参数 ** 使用 ** 赋值语句 **, 会在 ** 函数内部 ** 修改 ** 局部变量的引用 **,** 不会影响到 外部变量的引用 **
- ```python
- def demo(num, num_list):
- print("函数内部")
- # 赋值语句
- num = 200
- num_list = [1, 2, 3]
- print(num)
- print(num_list)
- print("函数代码完成")
- gl_num = 99
- gl_list = [4, 5, 6]
- demo(gl_num, gl_list)
- print(gl_num)
- print(gl_list)
- ```
> 问题 2: 如果传递的参数是 ** 可变类型 **, 在函数内部, 使用 ** 方法 ** 修改了数据的内容,** 同样会影响到外部的数据 **
- ```python
- 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)
- ```
- #### 面试题 -- `+=`
* 在 `python` 中, 列表变量调用 `+=` 本质上是在执行列表变量的 `extend` 方法, 不会修改变量的引用
- ```python
- def demo(num, num_list):
- print("函数内部代码")
- # num = num + num
- num += num
- # num_list.extend(num_list) 由于是调用方法, 所以不会修改变量的引用
- # 函数执行结束后, 外部数据同样会发生变化
- num_list += num_list
- print(num)
- print(num_list)
- print("函数代码完成")
- gl_num = 9
- gl_list = [1, 2, 3]
- demo(gl_num, gl_list)
- print(gl_num)
- print(gl_list)
- ```
- ### 3.2 缺省参数
* 定义函数时, 可以给 ** 某个参数 ** 指定一个 ** 默认值 **, 具有默认值的参数就叫做 ** 缺省参数 **
* 调用函数时, 如果没有传入 ** 缺省参数 ** 的值, 则在函数内部使用定义函数时指定的 ** 参数默认值 **
* 函数的缺省参数,** 将常见的值设置为参数的缺省值 **, 从而 ** 简化函数的调用 **
* 例如: 对列表排序的方法
- ```python
- gl_num_list = [6, 3, 9]
- # 默认就是升序排序, 因为这种应用需求更多
- gl_num_list.sort()
- print(gl_num_list)
- # 只有当需要降序排序时, 才需要传递 `reverse` 参数
- gl_num_list.sort(reverse=True)
- print(gl_num_list)
- ```
- #### 指定函数的缺省参数
* 在参数后使用赋值语句, 可以指定参数的缺省值
- ```python
- 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 **
1. 缺省参数, 需要使用 ** 最常见的值 ** 作为默认值!
2. 如果一个参数的值 ** 不能确定 **, 则不应该设置默认值, 具体的数值在调用函数时, 由外界传递!
- #### 缺省参数的注意事项
- ##### 1) 缺省参数的定义位置
* ** 必须保证 ** ** 带有默认值的缺省参数 ** ** 在参数列表末尾 **
* 所以, 以下定义是错误的!
- ```python
- def print_info(name, gender=True, title):
- ```
- ##### 2) 调用带有多个缺省参数的函数
* 在 ** 调用函数时 **, 如果有 ** 多个缺省参数 **,** 需要指定参数名 **, 这样解释器才能够知道参数的对应关系!
- ```python
- def print_info(name, title="", gender=True):"""
- :param title: 职位
- :param name: 班上同学的姓名
- :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: 在指定缺省参数的默认值时, 应该使用最常见的值作为默认值!
- print_info("小明")
- print_info("老王", title="班长")
- print_info("小美", gender=False)
- ```
- ### 3.3 多值参数 (知道)
- #### 定义支持多值参数的函数
* 有时可能需要 ** 一个函数 ** 能够处理的参数 ** 个数 ** 是不确定的, 这个时候, 就可以使用 ** 多值参数 **
* `python` 中有 ** 两种 ** 多值参数:
* 参数名前增加 ** 一个 ** `*` 可以接收 ** 元组 **
* 参数名前增加 ** 两个 ** `*` 可以接收 ** 字典 **
* 一般在给多值参数命名时,** 习惯 ** 使用以下两个名字
* `*args` -- 存放 ** 元组 ** 参数, 前面有一个 `*`
* `**kwargs` -- 存放 ** 字典 ** 参数, 前面有两个 `*`
* `args` 是 `arguments` 的缩写, 有变量的含义
* `kw` 是 `keyword` 的缩写,`kwargs` 可以记忆 ** 键值对参数 **
- ```python
- 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:** 多值参数 ** 的应用会经常出现在网络上一些大牛开发的框架中, 知道多值参数,** 有利于我们能够读懂大牛的代码 **
#### 多值参数案例 -- 计算任意多个数字的和
** 需求 **
1. 定义一个函数 `sum_numbers`, 可以接收的 ** 任意多个整数 **
2. 功能要求: 将传递的 ** 所有数字累加 ** 并且返回累加结果
- ```python
- def sum_numbers(*args):
- num = 0
- # 遍历 args 元组顺序求和
- for n in args:
- num += n
- return num
- print(sum_numbers(1, 2, 3))
- ```
- #### 元组和字典的拆包 (知道)
* 在调用带有多值参数的函数时, 如果希望:
* 将一个 ** 元组变量 **, 直接传递给 `args`
* 将一个 ** 字典变量 **, 直接传递给 `kwargs`
* 就可以使用 ** 拆包 **, 简化参数的传递,** 拆包 ** 的方式是:
* 在 ** 元组变量前 **, 增加 ** 一个 ** `*`
* 在 ** 字典变量前 **, 增加 ** 两个 ** `*`
- ```python
- def demo(*args, **kwargs):
- print(args)
- print(kwargs)
- # 需要将一个元组变量 / 字典变量传递给函数对应的参数
- gl_nums = (1, 2, 3)
- gl_xiaoming = {"name": "小明", "age": 18}
- # 会把 num_tuple 和 xiaoming 作为元组传递个 args
- # demo(gl_nums, gl_xiaoming)
- demo(*gl_nums, **gl_xiaoming)
- ```
- ## 04. 函数的递归
> 函数调用自身的 ** 编程技巧 ** 称为递归
### 4.1 递归函数的特点
** 特点 **
* ** 一个函数 ** ** 内部 ** ** 调用自己 **
* 函数内部可以调用其他函数, 当然在函数内部也可以调用自己
** 代码特点 **
1. 函数内部的 ** 代码 ** 是相同的, 只是针对 ** 参数 ** 不同,** 处理的结果不同 **
2. 当 ** 参数满足一个条件 ** 时, 函数不再执行
* ** 这个非常重要 **, 通常被称为递归的出口, 否则 ** 会出现死循环 **!
示例代码
- ```python
- def sum_numbers(num):
- print(num)
- # 递归的出口很重要, 否则会出现死循环
- if num == 1:
- return
- sum_numbers(num - 1)
- sum_numbers(3)
- ```
![002_递归调用示意图 I](media/14993074876434/002_递归调用示意图I.PNG)
### 4.2 递归案例 -- 计算数字累加
** 需求 **
1. 定义一个函数 `sum_numbers`
2. 能够接收一个 `num` 的整数参数
3. 计算 1 + 2 + ... num 的结果
- ```python
- def sum_numbers(num):
- if num == 1:
- return 1
- # 假设 sum_numbers 能够完成 num - 1 的累加
- temp = sum_numbers(num - 1)
- # 函数内部的核心算法就是 两个数字的相加
- return num + temp
- print(sum_numbers(2))
- ```
![002_递归调用示意图](media/14993074876434/002_递归调用示意图.PNG)
> 提示: 递归是一个 ** 编程技巧 **, 初次接触递归会感觉有些吃力! 在处理 ** 不确定的循环条件时 **, 格外的有用, 例如:** 遍历整个文件目录的结构 **
来源: http://www.bubuko.com/infodetail-3459681.html