天池python训练营D7
作者：互联网
学习目标：
回顾并巩固python知识
D7 函数与Lambda-表达式
学习内容：
函数
函数的定义
还记得 Python 里面“万物皆对象”么？Python 把函数也当成对象，可以从另一个函数中返回出来而去构建高阶函数，比如： 参数是函数、返回值是函数。
我们首先来介绍函数的定义。
- 函数以def关键词开头，后接函数名和圆括号()。
- 函数执行的代码以冒号起始，并且缩进。
- return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回None。
def functionname (parameters):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
函数的调用
res=func(parameters)
- 声明函数后直接使用func调用函数
- 在parameters内传入参数
- res会获得函数的返回值
函数文档
查看文档
print(func.doc)
help(func)
函数注解
def func(x: int, y: int) -> int:
函数参数
Python 的函数具有非常灵活多样的参数形态，既可以实现简单的调用，又可以传入非常复杂的参数。从简到繁的参数形态如下：
位置参数 (positional argument)
默认参数 (default argument)
可变参数 (variable argument)
关键字参数 (keyword argument)
命名关键字参数 (name keyword argument)
参数组合
- 位置参数
def functionname(arg1):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
- arg1 - 位置参数 ，这些参数在调用函数 (call function) 时位置要固定。
- 默认参数
def functionname(arg1, arg2=v):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
-
arg2 = v - 默认参数 = 默认值，调用函数时，默认参数的值如果没有传入，则被认为是默认值。
默认参数一定要放在位置参数 后面，不然程序会报错。 -
Python 允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。
- 可变参数
顾名思义，可变参数就是传入的参数个数是可变的，可以是 0, 1, 2 到任意个，是不定长的参数。
def functionname(arg1, arg2=v, *args):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
- args - 可变参数，可以是从零个到任意个，自动组装成元组。
加了星号（）的变量名会存放所有未命名的变量参数。
- 关键字参数
def functionname(arg1, arg2=v, args, *kw):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
-
**kw - 关键字参数，可以是从零个到任意个，自动组装成字典。
-
「可变参数」和「关键字参数」的同异总结如下：
可变参数允许传入零个到任意个参数，它们在函数调用时自动组装为一个元组 (tuple)。
关键字参数允许传入零个到任意个参数，它们在函数内部自动组装为一个字典 (dict)。
- 命名关键字参数
def functionname(arg1, arg2=v, args, *, nkw, *kw):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
- *, nkw - 命名关键字参数，用户想要输入的关键字参数，定义方式是在nkw 前面加个分隔符 *。
如果要限制关键字参数的名字，就可以用「命名关键字参数」
使用命名关键字参数时，要特别注意不能缺少参数名。
没有写参数名nwk，会被当成「位置参数」，此时程序会报错。
- 参数组合
在 Python 中定义函数，可以用位置参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数，这 5 种参数中的 4 个都可以一起使用，但是注意，参数定义的顺序必须是：
- 位置参数、默认参数、可变参数和关键字参数。
- 位置参数、默认参数、命名关键字参数和关键字参数。
要注意定义可变参数和关键字参数的语法：
- *args 是可变参数，args 接收的是一个 tuple
- **kw 是关键字参数，kw 接收的是一个 dict
- 命名关键字参数是为了限制调用者可以传入的参数名，同时可以提供默认值。定义命名关键字参数不要忘了写分隔符 *，否则定义的是位置参数。
警告：虽然可以组合多达 5 种参数，但不要同时使用太多的组合，否则函数很难懂。
函数的返回值
- 可以返回计算式
- 可以返回变量
- 可以返回函数
变量作用域
Python 中，程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的，访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。
- 定义在函数内部的变量拥有局部作用域，该变量称为局部变量。
- 定义在函数外部的变量拥有全局作用域，该变量称为全局变量。
局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。
- 当内部作用域想修改外部作用域的变量时，就要用到global和nonlocal关键字。
闭包
- 是函数式编程的一个重要的语法结构，是一种特殊的内嵌函数。
如果在一个内部函数里对外层非全局作用域的变量进行引用，那么内部函数就被认为是闭包。
通过闭包可以访问外层非全局作用域的变量，这个作用域称为 闭包作用域。
【例子】
def funX(x):
def funY(y):
return x * y
return funY
i = funX(8)
print(type(i)) # <class 'function'>
print(i(5)) # 40
- 如果要修改闭包作用域中的变量则需要 nonlocal 关键字
递归
- 如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。
- 典型的递归函数是 - 斐波那契数列 f(n)=f(n-1)+f(n-2), f(0)=0 f(1)=1
- sys.setrecursionlimit() 设置递归的层数，Python默认递归层数为 100
Lambda 表达式
匿名函数的定义
在 Python 里有两类函数：
- 第一类：用 def 关键词定义的正规函数
- 第二类：用 lambda 关键词定义的匿名函数
Python 使用 lambda 关键词来创建匿名函数，而非def关键词，它没有函数名，其语法结构如下：
lambda argument_list: expression
- lambda - 定义匿名函数的关键词。
- argument_list - 函数参数，它们可以是位置参数、默认参数、关键字参数，和正规函数里的参数类型一样。
- :- 冒号，在函数参数和表达式中间要加个冒号。
- expression - 只是一个表达式，输入函数参数，输出一些值。
- 注意：
expression 中没有 return 语句，因为 lambda 不需要它来返回，表达式本身结果就是返回值。
匿名函数拥有自己的命名空间，且不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数。
匿名函数的应用
函数式编程 是指代码中每一块都是不可变的，都由纯函数的形式组成。这里的纯函数，是指函数本身相互独立、互不影响，对于相同的输入，总会有相同的输出，没有任何副作用。
匿名函数 常常应用于函数式编程的高阶函数 (high-order function)中，主要有两种形式：
- 参数是函数 (filter, map)
- 返回值是函数 (closure)
如，在 filter和map函数中的应用：
- filter(function, iterable) 过滤序列，过滤掉不符合条件的元素，返回一个迭代器对象，如果要转换为列表，可以使用 list() 来转换。
- map(function, *iterables) 根据提供的函数对指定序列做映射。
练习题
1. 怎么给函数编写⽂档？
在函数内直接输入字符串，就可以通过(func.doc)访问
2. 怎么给函数参数和返回值注解？
def func(x: int, y: int) -> int:
3. 闭包中，怎么对数字、字符串、元组等不可变元素更新
需要用nonlocal函数对元素进行更新
4. 分别根据每一行的首元素和尾元素大小对二维列表 [[6, 5], [3, 7], [2, 8]] 排序。(利用lambda表达式)
a = [[6, 5], [3, 7], [2, 8]]
f= lambda args: sorted(args)
print(f(a))
5. 利用python解决汉诺塔问题？
有a、b、c三根柱子，在a柱子上从下往上按照大小顺序摞着64片圆盘，把圆盘从下面开始按大小顺序重新摆放在c柱子
上，尝试用函数来模拟解决的过程。（提示：将问题简化为已经成功地将a柱上面的63个盘子移到了b柱）
标签：return,函数,python,作用域,训练营,关键字,参数,D7,def 来源： https://blog.csdn.net/derek_dz/article/details/111713123