• python学习笔记之五:抽象


    本文会介绍如何将语句组织成函数,还会详细介绍参数和作用域的概念,以及递归的概念及其在程序中的用途。

    一. 创建函数

    函数是可以调用,它执行某种行为并且返回一个值。用def语句即可定义一个函数:(并非所有的函数都会返回一些东西)

    def fibs(num):
        result = [0,1]
        for i in range(num-2):
            result.append(result[-2]+result[-1])
        return result

    记录函数

    如果想给函数写文档以便让人理解的话,可以加入注释(以#开头)。另一个方式就是直接写上字符串,它会作为函数的一部分进行存储,这成为文档字符串。

    def square(x):
        '计算x的平方'
        return x*x
    
    #文档字符串可以按如下方式访问:
    >>> square._doc_
    '计算x的平方'

    二. 参数魔法

    函数使用起来很简单,创建起来也不复杂,但是函数参数的用法有时就不可思议了。

    2.1 我能改变参数吗

     在函数内为参数赋予新值,不会改变外部任何变量的值:

    >>> def to_change(n):
        n = 's'
    
    >>> name = 'b'
    >>> to_change(name)
    >>> name
    'b'

    字符串(以及数字和元组)是不可变的,即无法被修改。但是如果将可变的数据结构如列表用作参数时,参数就会被改变了。

    >>> def change(n):
        n[0] = 'ss'
    
    >>> names = ['aa','zz']
    >>> change(names)
    >>> names
    ['ss', 'zz']

    2.2 关键字参数和默认值

    目前为止,我们所使用的参数都叫做位置参数。有时候参数顺序是很难记住的,为了让事情简单些,可以提供参数的名字:

    >>> def hello(greeting,name):
    print '%s,%name!'

    >>> hello(greeting = 'hello',name = 'world') hello,world!

    这样一来,参数顺序就完全没影响了,但是参数名和值一定要对应。

    这样使用参数名提供的参数叫做关键字参数,主要作用在于可以明确每个参数的作用。

    关键字参数最厉害的地方在于可以在函数中给参数提供默认值:

    >>> def hello(greeting = 'hello',name = 'world'):
            print '%s,%name!'

    当参数具有默认值时,调用的时候就不用提供参数了,可以不提供,提供一些或提供所有的参数。

    >>> hello()
    'hello,world!'
    >>> hello('greeting')
    'greeting,world!'
    >>> hello(name = 'universe')
    'hello,universe!'

    2.3 收集参数

    如果函数中能存储多个名字就好了,用户可以给函数提供任意多的参数,我们需要这样做:定义函数时提供一个参数,在前面加个星号。

    >>> def print_para(*paras):
        print paras
    
    >>> print_para('ss')
    ('ss',)
    >>> print_para(1,2,3)
    (1, 2, 3)

    参数前的星号将所有值放置在同一个元组中,可以说是将这些“其余位置的参数”收集起来再使用。如果不提供任何收集元素,参数得到的是一个空元组()。

    但是如果需要处理关键字参数的“收集”操作,我们需要2个星号“**”:

    >>> def print_params(x,y,z=3,*pospar,**keypar):
        print x,y,z
        print pospar
        print keypar
        
    >>> print_params(1,2,3,5,6,7,foo=1,bar=2)
    1 2 3
    (5, 6, 7)
    {'foo': 1, 'bar': 2}
    >>> print_params(1,2)
    1 2 3
    ()
    {}

    请仔细体味上面的例子,前三个参数是固定的,第四个参数pospar是位置参数,可以收集多个参数,第五个参数是关键字参数,可以收集多个关键字参数。当没有输入时,默认为空元组或者空字典。

     2.4 反转过程

    刚刚已经讨论过如何将参数收集为元组和字典了,如果使用*和**的话,还可以执行相反的操作。(1)在调用的时候使用

    >>> def add(x,y):
        return x+y
    
    >>> params =(1,2)
    >>> add(*params)
    3

    (2)在定义的时候使用

    >>> def with_stars(**kds):
        print kds['name'],'is',kds['age'],'years old'
    
    >>> args = {'name':'Mr.Gumby','age':42}    
    >>> with_stars(**args)
    Mr.Gumby is 42 years old

     三. 作用域

    在执行x=1赋值语句后,名称x引用到值1。这就像用字典一样,键引用值,当然,变量和所对应的值用的是个‘不可见’的字典。内建vars函数可以返回这个字典:

    >>> x=1
    >>> scope = vars()
    >>> scope['x']
    1
    >>> scope['x'] += 1
    >>> x
    2

    这个不可见的字典叫做命名空间或者作用域。除了全局作用域外,每个函数调用都会创建一个新的作用域。

    一般学过编程的基本都知道什么是作用域了,这里就不细讲了。

    四. 递归

    递归的定义包括它们自身定义内容的引用。

    一个有用的递归函数包含以下几部分:

    (1)当函数直接返回值时有基本实例(最小可能性问题)

    (2)递归实例,包括一个或者多个问题最小部分的递归调用。

    这里的关键是将问题分解为小部分,递归不能永远继续下去,因为它总是以最小可能性问题结束,而这些问题又存储在基本实例中。

    下面我们来看3个经典的递归例子:

    A.阶乘

    >>> def factorial(n):
        if n == 1:
            return 1
        else:
            return n * factorial(n-1)

    B.幂

    >>> def power(x,n):
        if n == 0:
            return 1
        else:
            return x * power(x,n-1)

    C.二元查找(假设number必然在序列sequence中)

    >>> def search(sequence,number,lower,upper):
        if lower == upper:
            assert num == sequence[upper]
            return upper
        else:
            middle = (lower+upper) // 2
            if number > sequence[middle]:
                return search(sequence,number,middle+1,upper)
            else:
                return search(sequence,number,lower,middle)
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/bangbangjiang/p/3399424.html
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