Python-函数和代码复用

函数的定义与使用

函数的理解与定义

函数是一段代码的表示

函数是一段具有特定功能的、可重用的语句组
函数是一种功能的抽象，一般函数表达特定功能
两个作用：降低编程难度和代码复用

def <函数名>(<参数(0个或多个)>) :

<函数体>

return <返回值>

#计算n！
def fact(n) :  #fact 函数名；n 参数s = 1for i in range(1, n+1): s *= ireturn s   # s 返回值

函数定义时，所指定的参数是一种占位符
函数定义后，如果不经过调用，不会被执行
函数定义时，参数是输入、函数体是处理、结果是输出（IPO）

函数的使用及调用过程

调用是运行函数代码的方式

#接上段代码
a=fact(10)

调用时要给出实际参数
实际参数替换定义中的参数
函数调用后得到返回值

函数的参数传递

参数个数：函数可以有参数，也可以没有，但必须保留括号

def fact() :print("我是一个没有参数的函数")

可选参数传递：函数定义时可以为某些参数指定默认值，构成可选参数

def <函数名>(<非可选参数>,<可选参数>) :

<函数体>

return <返回值>

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#计算 n!//m
def fact(n, m=1) : #m=1为可选参数s = 1 for i in range(1, n+1): s *= ireturn s//m
#fact(10) 3628800
#fact(10,5) 725760

可变参数传递

函数定义时可以设计可变数量参数，即不确定参数总数量

def <函数名>(<参数>,*b) :

<函数体>

return <返回值>

#计算 n!乘数
def fact(n, *b) : #*b可变参数s = 1 for i in range(1, n+1): s *= ifor item in b: s *= itemreturn s
# fact(10,3) 10886400
#fact(10,3,5,8) 435456000

参数传递的两种方式：函数调用时，参数可以按照位置或名称方式传递

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def fact(n, m=1) : s = 1 for i in range(1, n+1): s *= ireturn s//m
# fact( 10,5 ) 725760
# fact( m=5,n=10 ) 725760

函数的返回值

函数可以返回0个或多个结果

return保留字用来传递返回值
函数可以有返回值，也可以没有，可以有return，也可以没有
return可以传递0个返回值，也可以传递任意多个返回值

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def fact(n,m=1):s=1for i in range(1,n+1)s*=ireturn s//m,n,m
#fact(10,5)  (725760,10,5)#a,b,c=fact(10,5)#print(a,b,c)#725760 10 5

局部变量与全局变量

n, s = 10, 100   #n,s时全局变量
def fact(n) : s = 1     #fact()函数中的n s是局部变量for i in range(1, n+1): s *= i return s
print(fact(n), s)  #n，s是全局变量
#3628800 100

规则1：局部变量和全局变量是不同变量

局部变量是函数内部的占位符，与全局变量可能重名但不同
函数运算结束后，局部变量被释放
可以使用global保留字在函数内部使用使用全局变量

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n, s = 10, 100   #n,s时全局变量
def fact(n) : global s     #fact()函数中使用global保留字声明 此处s是全局变量sfor i in range(1, n+1): s *= i return s
print(fact(n), s)  #此处全局变量s是被函数修改
#362880000 362880000

规则2：局部变量为组合数据类型且未创建，等同于全局变量

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ls = ["F", "f"] #通过使用[]真实创建了一个全局变量列表ls
def func(a) : ls.append(a)  #此处ls是列表类型，未真实创建 则等同于全局变量return
func("C")  #局部变量ls被修改
print(ls)
# ['F','f','C']

使用规则

基本数据类型，无论是否重名，局部变量与全局变量不同
可以通过global保留字在函数内部声明全局变量
组合数据类型，如果局部变量未真实创建，则是全局变量

lambda函数

lambda函数返回函数名作为结果

lambda函数是一种匿名函数，即没有名字的函数
使用lambda保留字定义，函数名是返回结果
lambda函数用于定义简单的、能够在一行内表示的函数

<函数名> = lambda <参数> : <表达式>

等价于

def <函数名> (<参数>):

<函数体>

return <返回值>

f=lambda x,y:x+y
f=(10,15)
#结果：25
f=lambda:"lambda函数"
print(f())
#结果：lambda函数

谨慎使用lambda函数

lambda函数主要用作一些特定函数或方法的参数
lambda函数有一些固定的使用方式，建议逐步掌握
一般情况，建议使用def定义的普通函数

代码复用与函数递归

代码复用与模块化设计

把代码当成资源的抽象

代码资源化：程序代码是一种用来表达计算的“资源”
代码抽象化：使用函数等方法对代码赋予更高级别的定义
代码复用：同一份代码在需要时可以被重复使用

函数和对象是代码复用的两种主要形式

函数：将代码命名在代码层面建立了初步抽象

对象：属性和方法 < a >.< b > 和< a >.< b >( )在函数之上再次组织进行抽象

分而治之

通过函数或对象封装将程序划分为模块及模块间的表达
具体包括：主程序、子程序和子程序间的关系
分而治之：一种分而治之、分层抽象、体系化的设计思想

紧耦合松耦合

紧耦合：两个部分之间交流很多，无法独立存在
松耦合：两个部分之间交流少，可以独立存在
模块内部紧耦合、模块之间松耦合

函数递归的理解

函数定义中调用函数自身的方式

两个关键特征

链条：计算过程存在递归链条
基例：存在一个或多个不需要再次递归的基例

类似数学归纳法

数学归纳法
证明当n取第一个值n0时命题成立
假设当nk时命题成立，证明当n=nk+1时命题也成立
递归是数学归纳法思维的编程体现

函数递归的调用过程

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def fact(n):if n==0:return 1else:return n*fact*(n-1)

函数+分支语句

递归函数本身是一个函数，需要函数定义方式描述
函数内部，采用分支语句对输入参数进行判断
基例和链条，分别编写对应代码

函数递归实例解析

将字符串s反转后输出

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def rvs(s):if s == "":return sslse:return rvs(s[1:])+s[0]

斐波那契数列：一个经典的数列

def f(n):if n==1 or n==2 :return 1else:return f(n-1)+f(n-2)