本篇内容介绍了“Python基础学习之函数和代码复用的方法是什么”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!
Python函数和代码复用
什么是函数:
  函数是一段具有特定功能的,可重用的语句组,通过函数名来表示和调用。经过定义,一组语句等于一个函数,在需要使用这组语句的地方,直接调用函数名称即可。因此,函数包括两部分:函数的定义和函数的调用。
为什么要使用函数:
代码复用
影藏实现细节
提高可维护性
提高可读性便于调试
降低编程难度
一、函数的定义
语法格式:
def 函数名 ([参数列表]):
函数体
return 返回值列表
例:
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 def calc(a, b): # 函数定义 c = a + b return c
二、函数的调用
函数的定义也叫函数“声明”,定义后的函数不能直接运行,需要经过“调用”才能得到运行。
语法格式:
函数名(实际赋值参数列表)
# 函数创建 def calc(a, b): # 函数定义 c = a + b return c ''' 函数调用: 函数名(实际参数列表)''' d = calc(10, 20) # 函数调用 print(d) # 30
三、函数的参数传递
函数的参数在定义时可以指定默认值,当函数被调用时,如果没人传入对应的参数时,则使用函数定义时的默认值替代。
语法格式
def 函数名(非可选参数列表,可选参数列表=默认值):
函数体
return 返回值列表
1.形式参数与实际参数
函数定义处的参数称为形式参数
函数调用处的参数称为实际参数
2.位置传参与关键字传参
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 # 函数的参数传递 ''' 1.位置传参 根据形参对应的位置进行参数传递 2.关键字实参 根据形参名称进行参数传递 ''' def calc(a, b): # a b 为函数定义当处的形式参数 c = a + b return c calc(10, 20) # 10 20 为函数调用处的实际参数 # 位置实参 print(calc(10, 20)) # =左侧的变量的名称称为关键字参数 print(calc(b=10, a=20))
3.可变对象与不可变对象的参数传递
在函数调用过程中,进行参的传递:
如果是不可变对象,函数体的修改不会影响实参的值
若果是可变对象,函数体的改变会影响到实参的值
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 ''' 在函数调用过程中,进行参的传递: 如果是不可变对象,函数体的修改不会影响实参的值 若果是可变对象,函数体的改变会影响到实参的值 ''' def fun(arg1, arg2): print('arg1=', arg1) print('arg2=', arg2) arg1 = 100 # arg1 的修改为100不会影响n1的值 arg2.append(200) # are2 的修改会影响到n2的值 print('arg1=', arg1) # 100 print('arg2=', arg2) # [10, 20, 200] return arg1, arg2 a = 10 b = [10, 20] print('a', a) # 10 print('b', b) # [10, 20] x = fun(a, b) # 位置传参 arg1,arg2时是函数定义处的形参,n1,n2是函数调用处的实参, 实参和形参的名称可以不一致 print(a) # 10 print(b) # [10, 20, 200] print(x) # (100, [10, 20, 200])
4.个数可变的位置、关键字参数
个数可变的位置参数: *arges
参数定义时,可能无法事先确定传递的位置实参的个数,使用可变的位置参数
个数可变的关键字形参:**kwargs
参数定义时,可能无法事先确定传递的位置实参的个数,使用可变的位置参数
在一个函数的定义过程中,既有个数可变的
*arges位置形参,又有个数可变的
**kwargs关键字形参,要求把
位置形参放在前面
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 # 个数可变的位置参数 *arges # 参数定义时,可能无法事先确定传递的位置时参的个数,使用可变的位置参数 def fun(*args): # 函数定义时,可变的位置参数 print(args) # 返回值为元组 # print(args[0]) 返回元组的第1个对象 fun(10) # (10, ) fun(10, 20) # (10, 20) fun(11, 22, 33) # (11, 22, 33) # 个数可变的关键字形参 # 参数定义时,可能无法事先确定传递的位置是参的个数,使用可变的位置参数 def fun(**kwargs): print(kwargs) # 返回值是 字典 fun(a=10) # {'a': 10} fun(a=10, b=20, c=30) # {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30} ''' def fun2(*args,*a) pass 以上程序报错,个数可变的的位置参数值能有一个 def fun2(**kwargs) pass 个数可变的关键字参数也只能有一个 ''' # 在一个函数的定义过程中,既有个数可变的位置形参,又有个数可变的关键字形参,要求把位置形参放在前面 def fun(*args, **kwargs): pass
5.函数参数总结(一)
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 def fun(a, b, c): # a,b,c在函数定义处,所以是形式参数 print('a=', a) print('b=', b) print('c=', c) # 函数调用 fun(10, 20, 30) # 函数调用时的参数传递,称为位置传参 lst = [11, 22, 33] fun(*lst) # 函数调用,将列表中的每个元素都转换为位置实参传递 fun(a=100, b=200, c=300) # 函数调用,所以是关键字实参 dic = {'a': 111, 'b': 222, 'c': 333} print(fun(**dic)) # 函数调用时,将字典中的键值对都转换为关键字实参传递
6.函数参数总结(二)
def fun(a, b=10): # a是形式参数 print('b=', b) def fun2(*args): # 个数可变的位置形参 print(args) def fun3(**kwargs): # 个数可变的关键字形参 print(kwargs) # 函数调用 fun(10) fun(10, 20) fun2(10, 20, 30) fun3(a=10, b=20) print('--------------------------') def fun4(a, b, *, c, d): # 需求 c,d 只能采用关键字实参传递 print('a=', a) print('b=', b) print('c=', c) print('d=', d) # fun4(10, 20, 30, 40) # 位置实参传递 fun4(a=10, b=20, c=30, d=40) # 关键字实参传递 print('--------------------------') fun4(10, 20, c=30, d=40) # 前面两个进行位置实参传递,后面两个采用关键字实参传递 ''' 函数定义时的形参顺序问题''' def fun5(a, b, *, c, d, **kwargs): pass def fun6(*args, **kwargs): pass def fun7(a, b=10, *args, **kwargs): pass
四、函数的返回值
  
return语句用来结束函数并将程序返回到函数调用的位置继续执行。
return语句可以出现在函数中的任何部分,同时可以将
0个、
1个或多个函数运算的结果返回给函数被调用处的变量。
函数的返回值
如果没有返回值(函数执行完毕后,不需要给调用处提供数据),
return
可以省略
不写若果返回值为
1
个,直接返回类型原类型
如果返回值为
多
个,返回结果为元组
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 ''' 函数的返回值: (1)如果没有返回值(函数执行完毕后,不需要给调用处提供数据),return可以省略不写 (2)若果返回值为1个,直接返回类型原类型 (2)如果返回值为多个,返回结果为元组 ''' def fun(lst): odd = [] even = [] for i in lst: if i % 2: odd.append(i) else: even.append(i) print(odd, even) return odd, even # 没有返回值,可以省略 如果返回值为多个,返回结果为元组 lst1 = [12, 34, 45, 57, 67, 78, 89] print(lst1) # 函数调用 print(type(fun(lst1))) '''函数定义时,是否需要返回值,视情况而定'''
五、变量的作用域
变量的作用域:程序代码能访问该变量的区域
局部变量
:在函数内定义并使用的变量,只在函数内部有效,局部变量使用global
声明,这个变量就会变成全局变量全局变量
:函数体外定义的变量,可作用于函数内外紧耦合
:尽可能合理划分功能块,功能块内部耦合紧密;松耦合
:模块间关系尽可能简单,功能块之间耦合度低。
# -*- coding: utf-8 -*- # @File : demo.py # @author: Flyme awei # @email : Flymeawei@163.com # @Time : 2022/8/14 17:02 # 变量的作用域:程序代码能访问该变量的区域 ''' 1.局部变量 在函数内定义并使用的变量,只在函数内部有效,局部变量使用global声明,这个变量就会变成全局变量 2.全局变量 函数体外定义的变量,可作用于函数内外 ''' def fun(a, b): c = a+b # c,在函数内定义的变称为局部变量 a,b为函数的形参,作用范围也在在函数内部,相当于局部变量 print(c) name = '阿伟' # 函数外部定义的变量,全局变量,函数体内外都可以使用 print(name) # 阿伟 def fun2(self): print(name) # 函数调用 fun2(name) # 阿伟 def fun3(): # 函数定义 global age # 函数内部定义的变量,局部变量 使用global声明,变量就变为全局变量 print(age) # 20 age = 20 fun3() # 函数调用 print(age) # 20
六、代码复用
  函数是程序的一种基本抽象方式,它将一系列代码组织起来通过命名供其他程序使用。
函数封装的直接好处是代码复用,任何其他代码只要输入参数即可调用函数,从而避免相同功能的代码在被调用处重复编写。代码复用有另一个好处,当更新函数功能时,所有被调用处的功能都被更新。
  程序由一系列代码组成,如果代码是顺序但无组织的,不仅不利于阅读和理解,也很难进行升级和维护。当程序长度在百行以上,如果不划分模块,程序的可读性就已经很糟糕了。解决这一问题最好的方法是将一个程序分割成短小的程序段,每一段程序完成一个小的功能。使用函数对合理划分为功能模块,并基于模块设计程序是一种常用方法,被称为“
模块化设计”。
  模块化设计是指函数的封装功能将程序划分成主程序、子程序和子程序间关系的表达。模块化设计是使用函数设计的思考方法, 以功能块为基本单位,一般有两个基本要求:
   使用函数只是模块化设计的必要非充分条件,根据计算需求合理划分函数十分重要。一般来说,完成特定功能或被经常复用的一组语句应该采用函数来封装,并尽可能减少函数间参数和返回值的数量。
七、递归函数
1.什么是递归函数
如果在一个函数的函数体内调用了该函数本身,这个函数就称为递归函数。
2.递归的组成部分
递归调用与
递归终止条件。
3.递归的调用过程
每递归调用一次函数,都会在栈内存分配一个栈帧,每执行完一次函数,都会释放相应的空间。
4.递归的优缺点
缺点:
占用内存多,效率低下;
优点:
思路和代码简单。
使用递归函数计算阶乘
# 1.使用递归函数计算阶乘 def fun(n): # 阶乘函数 if n == 1: return 1 elif n == 2: return 2 else: return n * fun(n-1) print(fun(6)) # 720
斐波那契数列
# 2.斐波那契数列 1 1 2 3 5 8 13 ... def fib(n): # 斐波那契函数 if n == 1: return 1 elif n == 2: return 1 else: return fib(n - 1) + fib(n - 2) # 求斐波那契数列的第 n 项 print(fib(6), end=' ') # 8