函数的定义和调用
'''
# 函数定义的格式
def 函数名(参数1，参数2...):
函数体
return 返回值
# 函数调用格式
函数名(参数1，参数2...)
# 函数名：绝大多数函数都有函数名，没有函数名的函数不能被复用
# 参数：为了让函数灵活性更高，会动态对函数进行传值
# 函数体：写在函数内部特定功能的代码，调用函数时可全部执行
# 返回值：写在return后，将函数内计算或运行的结果传递到函数体外部
'''
# 定义函数时可以不传参，调用时也不传参
def sing():
print('我在唱歌')
def dance():
print('你在跳舞')
sing()
dance()
'''执行顺序：先将所有函数的函数名执行一遍储存在缓存中的方法列表中，
后续调用函数时去方法列表中查询，如果函数名存在，则调用函数内部的代码，
如果函数名不存在就报错。所以函数必须先定义后调用。
'''
# 函数的参数
# 在定义时传入的参数叫做形参，只能在函数体内部使用
def do_sth(who, sth):
print(f'{who}在{sth}')
# 在调用时传入的参数叫实参，会传入到函数内部被形参接收，传值时保证数量一致。
do_sth('我', '唱歌')
do_sth('小明', '洗碗')
函数的返回值
- 函数可以不写返回值或者只写一个return不写返回值内容,都会默认返回一个None
- return后将会立即跳出函数，如果在retrun后仍有代码,则不会被执行
- return只能返回一个元素，如果想返回多个元素需要使用容器类型
# 如果想将数据传递出来可以使用return
def sum1(a, b):
return a + b
print(sum1(1, 3)) # 当函数执行完毕,函数调用位置就替换为函数的返回值
# 返回的数据可以参与计算
print(sum1(1, 3) + 12)
# 注:返回值内容不会自动打印到控制台,将数据返回后想要查看数据需手动打印或debug调试
# 如果没有书写返回值,则返回值为None
list1 = [1, 2]
# 因为此处,append方法,没有返回值,默认返回None
print(list1.append(3)) # None
def eat():
print('猫吃鱼,狗吃肉,奥特曼吃小怪兽')
print(eat()) # None
# 如果只写了return 没有写返回值内容会怎么样? None
def sum1(a, b):
print(a + b)
return
print(sum1(1, 2)) # None
# return执行后会跳出函数,return之后的所有代码将不会继续执行
# 当函数执行结束后，就会回到函数调用的地方继续向下执行
# 在函数中可以有多个return 但是只能执行一个
def function():
print('hello python')
return
return
# 同一分支中,在return之后的所有代码不会被执行
print('hello bigdata')
function()
# 返回值只能是一个元素,如果要返回多个值只能通过容器类型进行打包
# 默认是元组类型。return后面可以连接列表、元组或字典，以返回多个值。
def function1():
return 1, 2, 3, 4
print(function1()) # (1, 2, 3, 4)
函数的说明文档
# def compute(num1, num2, symbol):
# '''用于计算两个数的和差积商'''
# if symbol == '+':
# return num1 + num2
# elif symbol == '-':
# return num1 - num2
# elif symbol == '*':
# return num1 * num2
# elif symbol == '/':
# return num1 / num2
# else:
# print('输入有误')
# 在函数体的第一行，输入三对双引号，在中间敲击回车，自动提示提示注明参数和返回值含义
def compute(num1, num2, symbol):
"""
用于计算
:param num1:第一个参与计算的数字
:param num2:第二个参与运算的数字
:param symbol:计算的符合（+ - * /）
:return:计算的结果
"""
if symbol == '+':
return num1 + num2
elif symbol == '-':
return num1 - num2
elif symbol == '*':
return num1 * num2
elif symbol == '/':
return num1 / num2
else:
print('输入有误')
print(compute(1, 2, '/')) # 鼠标放这里就能看见说明文档提示内容
# 使用help（）方法可以查阅函数的说明文档
函数的嵌套
def sum_3(num1, num2, num3):
"""求三个数的和"""
return num1 + num2 + num3
def ave_3(num1, num2, num3):
"""求三个数的平均值"""
return sum_3(num1, num2, num3) / 3
print(ave_3(1, 2, 3)) # 2.0
变量的作用域
-
局部变量和全局变量
-
局部变量就是在函数体内部进行定义，函数体外部无法调用的变量
-
全局变量就是在函数体外部，一般在文件顶格处书写，函数体内外都可使用的变量
-
Python中if 、while、for结构中的控制语句中定义的变量都是全局变量
-
-
global 作用是声明我要使用的这个变量是全局变量
a = 100
# def func1():
# a = 1 # 这里a是在函数体内的一个局部变量，并没有修改全局变量的值
def func1():
global a # 要在函数体内修改全局变量就要使用global
a = 1
func1()
print(a) # 1
# 在python中所有的变量查询遵循LEDB原则
'''
L: local局部作用域的local命名空间 1、首先在函数体内部查询
E: edge(enclosing)嵌套函数外层函数的命名空间 2、在外层函数中查询
G: global全局作用域 3、在全局变量中查询
B: build-in内置模块的命名空间 4、在系统内置变量中查询
'''
def out_func():
a = 2
def in_func():
print(a)
in_func()
out_func() # 2
# 可以在函数体内创建全局变量，只要用global修饰就行
def func2():
global b
b = 99
func2()
print(b) # 99
函数的参数
-
位置参数：根据函数定义的参数位置来传递参数，参数的顺序及个数必须一致
-
关键字参数：通过“键=值”形式，函数调用时，如有位置参数，位置参数必须在关键字参数前面，但关键字参数之间不存在先后顺序。
-
缺省参数：函数调用时，如果为缺省参数传值则修改默认参数值；否则使用默认值。
-
位置不定长参数，被args接收打包为一个元组，是规定，args可以是其他名称替代，但习惯用args。格式：def 函数名(args):
-
关键字不定长参数，被kwargs接收打包为一个字典。格式：def 函数名(**kwargs):
-
形参和实参的排列顺序
-
形参：位置参数>>位置不定长参数>>缺省参数>>关键字不定长参数
- 整体顺序：位置参数>>缺省参数>>不定长参数
-
实参：顺序赋值>>关键字参数赋值。
- 传递实参的传递顺序：位置参数>>缺省参>>不定长参数
-
一般参数种类不超过3种，参数个数不超过5个
-
# 关键字参数可以不按顺序，但必须在位置参数后面
def user_info(name, age, gender):
print(f'您的名字是{name}, 年龄是{age}, 性别是{gender}')
user_info('Rose', age=20, gender='女')
user_info('小明', gender='男', age=16)
# 缺省参数，一般使用关键字参数给缺省参数赋值
def user2_info(name, age, gender='男'): # 默认缺省参数gender='男'
print(f'您的名字是{name}, 年龄是{age}, 性别是{gender}')
user2_info('TOM', 20) # 您的名字是TOM, 年龄是20, 性别是男
user2_info('Rose', 18, '女')
# 位置不定长参数
def func1(*args):
print(*args) # 相当于print(1,2,3),因为1,2,3传值给了*args
func1(1, 2, 3) # 1 2 3，所以也就是*args=1，2，3
def user_info(*args):
print(args)
print(*args) # TOM 下次运行TOM 18
user_info('TOM') # ('TOM',)数据传入函数内部时进行打包，转换为一个元组被args接受
user_info('TOM', 18) # ('TOM', 18)
def max1(*args): # 案例：输入不确定数量多个数，判断其中最大值
max_mun = args[0] # args是元组类型
for i in args:
if i > max_mun:
max_mun = i
return max_mun
print(max1(1, 2, 5)) # 5
print(max(-3, -1, -10)) # -1
# 关键字不定长参数
# def func(**kwargs):
# print(**kwargs) # 相当于print(a=1, b=2)，给print输入多个关键字参数会报错
#
#
# func(a=1, b=2) # a=1, b=2传给了**kwargs
def func(**kwargs):
print(1, 2, **kwargs) # 相当于print(1, 2, sep='$', end='a')
func(sep='$', end='a') # 1$2a，把sep='$', end='a'传给了**kwargs
def func2(**kwargs):
print(kwargs) # 传参后，实参处所有未定义关键字参数转换为字典键值对，保存在kwargs中
func2(a=1, b=2) # {'a': 1, 'b': 2}
def stu_info(**kwargs): # 案例，创建一个函数保存学员信息
print(f'学员信息为：{kwargs}')
stu_info(name='xx', age=18) # 学员信息为：{'name': 'xx', 'age': 18}
- 不定长参数的使用
def print_numbers(*args):
print(args) # ([1, 2, 3, 4],)
print(*args) # [1, 2, 3, 4]
l1 = [1, 2, 3, 4]
print_numbers(l1) # 将l1作为1个整体传入，函数接受的其实只有一个参数，且类型为list
def print_numbers(*args):
print(args) # (1, 2, 3, 4)
print(*args) # 1 2 3 4
l1 = [1, 2, 3, 4]
print_numbers(*l1) # *l1等价于print_numbers(1, 2, 3, 4)
组包和拆包
# 组包
a = 1,2,3,4
print(a) # (1, 2, 3, 4)将多个数据打包为一个容器(元组)
def func1():
return 1,2,3 # 返回多个数据默认打包为一个元组
print(func1()) # (1, 2, 3)
# 拆包（解包）
x, y, z = (1, 2, 3) # 元组、列表一样
print(x, y, z) # 1 2 3
list1 = ['xx', 'lsl']
for index, value in enumerate(list1):
print(index, value) # 0 xx 下一行 1 lsl
dict1 = {'name': 'xx', 'age': 18}
for key, value in dict1.items():
print(key, value, end='$$') # name xx$$age 18$$
dict2 = {'a': 1, 'b': 2}
char1, char2 = dict2 # 字典拆包得到的是字典的键
print(char1, char2) # a b
set1 = {'xx', 'lsl', 'wzl'}
a, b, c = set1 # 可对集合拆包，但一般不会这样做，因为赋值顺序无法指定
print(a, b, c) # wzl xx lsl顺序不一定
# 同时应用组包和拆包的案例
# 互换过程：先将a、b的值提取出来组包为一个元组；再进行拆包，将元组内的数据分别赋值给a，b两变量
a = 1
b = 2
a, b = b, a
print(a, b) # 2 1
引用
- 数据的三个维度：值， 数据类型，唯一标识
- 值： 数据计算时使用的值
- 数据类型：数据的存储类型
- 唯一标识：id引用地址，也就是数据的内存地址的标识
- 如果我们想要判断id或者说唯一标识是否相等，我们使用is进行判断
# 值相等的数据,唯一标识和数据类型不一定相等
bool1 = False
int1 = 0
print(bool1 == int1) # True,0和False的值相等
print(type(bool1) == type(int1)) # False,数据类型不等
print(id(bool1) == id(int1)) # False,唯一标识不等
# 值和数据类型相等的,唯一标识不一定相等，
list1 = [1, 2, 3]
list2 = [1, 2, 3]
print(list1 == list2) # True,值相等
print(type(list1) == type(list2)) # True,数据类型相等
print(id(list1) == id(list2)) # False,id不等,也就是其所在的内存空间不一致
# 可变容器类型id地址不同
d1 = {'a':1,'b':2,'c':3}
d2 = {'a':1,'b':2,'c':3}
print(id(d1)) # 1864418858872
print(id(d2)) # 1864418858952 两个id不同
# id地址相等的, 值和数据类型必然相等
# 在同一内存空间中只能储存同一个值
str1 = 'abc'
str2 = 'abc'
print(id(str1) == id(str2)) # True
print(type(str1) == type(str2)) # True
print(str1 == str2) # True
# 不可变类型id地址相同
tuple1 = (1,2,3)
tuple2 = (1,2,3)
print(id(tuple1)) # 1864423129960
print(id(tuple2)) # 1864423129960
# 使用is可以判断是否为同一个内存空间中的数据
print(list1 is list2) # False
print(str1 is str2) # True
#
-
可变类型和不可变类型
-
可变类型：内存空间中的数据可以被修改的数据类型
- list set dict
-
不可变数据类型：内存空间中的数据不可被修改的数据类型
- int float bool str tuple
-
# 传参或者变量的传递是进行了值的传递，还是进行了引用地址的传递呢?
list1 = [1, 2, 3, 4]
list2 = [1, 2, 3, 4]
#id的值,我们称呼他为引用地址,list1和list2 的引用地址不同
print(id(list1)) # 140652966394496
print(id(list2)) # 140652968507776
list1.append(5)
print(list1)
print(list2)
# 在list1中添加了数据,那list1的引用地址会发生变化么?不会变化
# list1,在使用append方法时,是将内存空间中的值进行了变化,没有修改内存地址,所以id不变
print(id(list1)) # 140652966394496
# 如果我们使用list1 = list2,list1的引用地址发生变化了么? 变化
list1 = list2
# 此时,list1和list2指向同一块内存空间
print(id(list1)) # 140652968507776
# 如果在list1中删除下标为1的元素,list2会发生变化么? 会变化
# list1和list2指向同一块内存空间,所以内存空间中数据发生了改变,list1和list2均变化
list1.pop(1)
print(list1) # [1, 3, 4]
print(list2) # [1, 3, 4]
# list 内存空间中的数据可以发生改变,这种数据类型我们称之为可变数据类型
# 练习:
list1 = [1, 2, 3, 4]
list2 = [1, 2, 3, 4]
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = list1
list1.pop(2)
list1 + list2
# list1 和list2 分别是多少
print(list1)
print(list2)
# 练习:
str1 = '12345'
str2 = '12345'
str1 = str2
str1 = '123'
str2 + str1
print(str1)
print(str2)
str1 = '123'
str2 = '123'
print(id(str1)) # 140509725727984
print(id(str2)) # 140509725727984
# 可以修改str内部的元素么? 不可以
# TypeError: 'str' object does not support item assignment
# str1[0] = '2'
# 既然内部元素不可修改,系统定义其值相同时,数据引用地址也相同
# 这种内存空间中的数据无法被修改的值为不可变数据类型
# 结论:在数据的传递过程中,是引用传递,不是值的传递
-
引用当作参数传递
-
在函数传参过程中，变量会以引用的形式进行传参，也就是变量或参数传递是引用传递，不是值传递
-
如果参数是可变数据类型，那么在函数内修改其引用地址指向空间内的数据，外部数据同时发生变化
-
如果参数是不可变数据类型，其实也是引用传递，只不过引用地址指向的数据空间中的数据无法被修改
-
-
# a = 1 # 将数字1所在空间的id(引用地址)赋值给了a
# b = a # 将a所保存的引用地址给了b
def func(num_list):
print(id(num_list)) # 140490414045760
num_list.append(2)
return num_list
# 参数传递时,是地址传递,将list1的id传递给了num_list
# num_list修改内存空间中的数据时,list1,也会发生变化
list1 = [1, 2, 3, 4]
# print(id(list1)) # 140490414045760
# print(func(list1))
# print(list1)
def func2(num_list):
print(id(num_list)) # 140326362233472
# 无论什么情况下,使用=赋值运算,就是将等号右侧数据的引用地址,赋值给等号左侧的变量
num_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(id(num_list)) # 140466340833664
return num_list
print(id(list1)) # 140326362233472
print(func2(list1)) # [1, 2, 3, 4, 5]
print(list1) # [1, 2, 3, 4]
# 不可变数据类型
def func1(char1):
print(id(char1)) # 140228523715632
# 不可变数据类型,参数传递时也是引用传递,但无法修改原有数据空间内的数据,
# 如果想要修改只能改变引用地址,重新赋值(只有=才有改变引用的功能)
char1.replace('a', 'b')
return char1
str1 = 'abc'
print(id(str1)) # 140228523715632
print(func1(str1)) # abc
print(str1) # abc
学生管理系统
# 需求拆分:
'''
1.展示学生管理系统的功能有哪些,引导用户键入序号选择功能
2.获取用户键入的功能
3.分析具体要执行哪一项功能
4.执行功能
'''
def print_all_option():
"""用户功能界面展示"""
print('-' * 20)
print('欢迎登录学员管理系统')
print('1: 添加学员信息')
print('2: 删除学员信息')
print('3: 修改学员信息')
print('4: 查询学员信息')
print('5: 遍历输出所有学员信息')
print('6: 退出系统')
print('-' * 20)
def choose_option(num):
"""分析要执行哪一项功能"""
if num == '1':
# 添加学员函数
add_student_info()
elif num == '2':
# 删除学员函数
delete_student_info()
elif num == '3':
# 修改学员函数
modify_student_info()
elif num == '4':
# 查询学员函数
search_student_info()
elif num == '5':
# 展示所有学员函数
show_students_info()
elif num == '6':
# 退出程序函数
exit_program()
else:
print('无此选项,请重新输入')
def add_student_info():
stu_id = input('请输入要添加学员的id:')
students_id = [i['id'] for i in students_list]
if stu_id in students_id:
print('该id值已经存在,无法添加学员')
else:
name = input('请输入要添加学员的姓名:')
age = int(input('请输入要添加学员的年龄:'))
mobile = input('请输入要添加学员的手机号:')
students_list.append({'id': stu_id, 'name': name, 'age': age, 'mobile': mobile})
print('学员添加完成')
def delete_student_info():
stu_id = input('请输入要删除学员的id:')
for stu_info in students_list:
if stu_info['id'] == stu_id:
students_list.remove(stu_info)
print('该学员已删除')
return
else:
print('该学员不存在,无法删除')
def modify_student_info():
stu_id = input('请输入要修改学员的id:')
for dict_stu in students_list:
if stu_id == dict_stu['id']:
name = input('请输入您要修改为的名字:')
age = int(input('请输入您要修改为的年龄:'))
mobile = input('请输入您要修改为的手机号:')
dict_stu['name'] = name
dict_stu['age'] = age
dict_stu['mobile'] = mobile
print('学员信息修改完成')
break
else:
print('该学员不存在,修改失败')
def search_student_info():
stu_id = input('请输入要查询学员的id:')
for dict_stu in students_list:
if stu_id == dict_stu['id']:
print(dict_stu)
break
else:
print('该学员不存在,查询失败')
def show_students_info():
for dict_stu in students_list:
print(dict_stu)
def exit_program():
global is_stop
is_stop = True
students_list = [{'id': '001', 'name': 'xx', 'age': 18, 'mobile': '18181818188'},
{'id': '002', 'name': 'lsl', 'age': 17, 'mobile': '18181818168'},
{'id': '003', 'name': 'rose', 'age': 22, 'mobile': '18181818168'}]
is_stop = False
while not is_stop:
print_all_option()
user_num = input('请输入您要执行的功能序号：')
choose_option(user_num)
函数递归(recursion)
- 函数内部调用函数本身
- 函数有明确的递归跳出条件
- 不超出最大调用深度
# 需求:
'''
func(1) = 1
func(2) = 1 + 2 = func(1) + 2
func(3) = 1 + 2 + 3 = func(2) + 3
func(4) = 1 + 2 + 3 + 4 = func(3) + 4
.....
func(n) = 1 + 2 + 3 .... + n = func(n-1) + n
'''
# RecursionError: maximum recursion depth exceeded
# 这种方式无法跳出递归,所以在使用的时候就会无限递归下去
# def func(n):
# return func(n-1) + n
'''
func(1) = 1
func(2) = func(1) + 2
func(3) = func(2) + 3
func(4) = func(3) + 4
.....
func(n) = func(n-1) + n
'''
def func(n):
if n == 1:
return 1
return func(n-1) + n
print(func(999))
# Python中默认的最大调用深度是1000,也就是Python中函数最多嵌套1000层
# 最大调用深度是为了保证系统性能的,否则无限递归下去,一会内存就满了
# 最大调用深度可以调整,可以调整到非常大的数字只要系统性能跟得上
# RecursionError: maximum recursion depth exceeded in comparison
# 注意事项:
# 在编程初期,尽量少使用递归,但是要理解递归的特性,别人写的递归函数也要能看懂
lambda函数
- lambda表达式(匿名函数),在函数定义时没有函数名，格式: lambda 参数: 返回值
- 可以用变量保存，在变量之后添加括号即可调用
- lambda缺点:
- 没办法书写复杂函数,因无函数体,只有返回值,返回值后边只能书写一个表达式
- lambda可读性极差
- lambda应用场景：
- 可以用于一次性函数使用
- 可以作为函数的参数进行传递
# 需求: 根据传入的参数返回最大值 使用lambda函数书写
# 三目运算 : 条件成立时返回的代码 if 条件 else 条件不成立时返回的代码
max_num = lambda a, b: a if a > b else b # 使用变量可以储存lambda函数
print(max_num(1, 2)) # 2
print(max_num(9, 2)) # 9
print(type(max_num)) # <class 'function'>
def func():
print('abc')
print(type(func)) # <class 'function'>
# 通过对数据类型的查看,发现lambda和普通函数本质上是一样的,只是在使用时构造更简单
# 在使用lambda函数时可以不用变量接收
print((lambda a, b: a if a > b else b)(3, 4)) # 4
# 但不用变量接收,lambda函数只能使用一次,使用后集被释放,无法再次使用
# 使用lambda完成递归(了解,一般不建议写复杂的代码)
func1 = lambda n: func1(n-1) + n if n != 1 else 1
print(func1(3)) # 6
# list sort排序方法中的key所需要的参数就是一个函数,我们可以传入lambda表示
list1 = [{'name': 1, 'age': 18}, {'b': 12}, {'c': 10}]
# 排序规则:根据字典的第一个键所对应的值进行排序
list1.sort(key=lambda x: list(x.values())[0]) # x是list1里每个元素，即字典
print(list1) # [{'name': 1, 'age': 18}, {'c': 10}, {'b': 12}]
print(list1[0].values()) # dict_values([1, 18])
print(type(list1[0].values())) # <class 'dict_values'>
list2 = [11, 34, 2, 5]
list2.sort(key=lambda x: x % 5) # 除以5的余数排序，默认升序
print(list2) # [5, 11, 2, 34]
list3 = [[2, 1, 3], [0, 2, 4], [7, 8, 9]]
list3.sort(key=lambda x: x[0])
print(list3) # [[0, 2, 4], [2, 1, 3], [7, 8, 9]]
# 可以使用不定长参数
sum1 = lambda *args: sum(args)
print(sum1(1, 2, 3)) # 6
# 格式: lambda 参数: 返回值，参数可以省略
hei = lambda: print('hello world')
hei() # hello world
# lambda里面还有lambda
fn = lambda string: lambda msg: f'{string}: {msg}!'
# 重点：fn返回的依旧是一个lambda表达式lambda msg: f'{string}: {msg}!'
fnh = fn("hello") # fnh是fn调用后的结果fnh=lambda msg: f'{hello}: {msg}!'
print(fnh("MrSun")) # hello: MrSun!
fnw = fn("welcome to") # fnw同样是fn调用后的结果
print(fnw("China")) # welcome to: China!