本章内容
- 函数基本语法及特征
- 参数与局部变量
- 返回值
- 嵌套函数
- 递归
- 匿名函数
- 函数式编程介绍
- 高阶函数
- 内置函数
一、函数基本语法及特征
函数是什么？
函数一词来源于数学，但编程中的【函数】概念，与数学中的函数是有很大不同的。编程中的函数在英文中也有很多不同的叫法。在BASIC中叫做subroutine（子过程或子程序），在Pascal中叫做procedure（过程）和function，在C中只有function，在java里面叫做method。
定义：函数是指将一组语句的集合通过一个名字（函数名）封装起来，要想执行这个函数，只需调用其函数名即可
特性：
- 减少重复代码
- 使程序变的可扩展
- 使程序变得易维护
语法定义：
1 def sayhi():#函数名
2 print("Hello, I'm nobody!")
3
4 sayhi() #调用函数
可以带参数：
1 #下面这段代码
2 a,b=5,8
3 c = a**b
4 print(c)
5
6 #改成用函数写
7 def calc(x,y)
8 res = x**y
9 return res #返回函数执行结果
10
11 c = calc(a,b) #结果赋值给c变量
12 print(c)
二、函数参数与局部变量
形参变量只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只在函数内部有效。函数调用结束返回主调用函数后则不能再使用该形参变量
实参可以是常量、变量、表达式、函数等，无论实参是何种类型的量。在进行函数调用时，它们都必须有确定的值，以便把这些值传送给形参。因此应预先用赋值，输入等办法使参数获得确定值
1 def calc(x,y): #这里x，y为形参
2 res = x**y
3 return res
4
5 c = calc(a,b) #这里a，b是实参
6 print(c)
默认参数
def stu_register(name,age,country,course):
print("--------注册学生信息---------")
print("姓名:",name)
print("年龄",age)
print("国籍",country)
print("课程",course)
stu_register("王山炮",22,"CN","Python")
发现country这个参数基本都是“CN”，就像我们在网站上注册用户，像国籍这种信息，你不填写，默认就会是中国，这就是通过默认参数实现的，把country变成默认参数非常简单
def stu_register(name,age,course,country="CN"):
#默认参数需要放到形参的后面
这样，这个参数在调用时不指定，那默认就是CN，指定了的话，就用你指定的值。
关键参数
正常情况下，给函数传参数要按顺序，不想按顺序就可以用关键参数，只需指定参数名即可，但记住一个要求就是，关键参数必须放在位置参数之后。
stu_register(age=22,name='alex',course="python",)
非固定参数
若你的函数在定义时不确定用户想传入多少个参数，就可以使用非固定参数*args
1 def stu_register(name,age,*args):
2 #*args 会把多传入的参数变成一个元组形式
3 pirnt(name,age,args)
4
5 stu_register("Lyon",20)
6 #输出
7 #Lyon 20 () #后面这个()就是args,只是因为没传值,所以为空
8
9 stu_register("Jack",32,"CN","Python")
10 #输出
11 # Jack 32 ('CN', 'Python')
还可以有一个**kwargs
1 def stu_register(name,age,*args,**kwargs):
2 # *kwargs 会把多传入的参数变成一个dict形式
3 print(name,age,args,kwargs)
4
5 stu_register("Lyon",20)
6 #输出
7 #Lyon 20 () {}#后面这个{}就是kwargs,只是因为没传值,所以为空
8
9 stu_register("Jack",32,"CN","Python",sex="Male",province="ShanDong")
10 #输出
11 # Jack 32 ('CN', 'Python') {'province': 'ShanDong', 'sex': 'Male'}
局部变量
1 name = "Lyon"
2 def the_name(name):
3 print("one name", name)
4 name = "Charlie"
5 print("two name", name)
6
7
8 print(name)#第一个name打印的是全局变量的name
9 name = "yangyong"
10 the_name(name)#调用函数全局变量name将“yangyong”赋值进去
11 print(name)#调用函数之后name并没有因为函数内部的赋值而改变
12
13
14 #输出
15 #Lyon
16 #one name yangyong
17 #two name Charlie
18 #yangyong
全局与局部变量
在子程序中定义的变量称为局部变量，在程序的一开始定义的变量称为全局变量。
全局变量作用域是整个程序，局部变量作用域是定义该变量的子程序。
当全局变量与局部变量同名时：
在定义局部变量的子程序内，局部变量起作用；在其它地方全局变量起作用。
三、返回值
要想获取函数的执行结果，就可以用return语句把结果返回
注意：
- 函数在执行过程中只要遇到return语句，就会停止执行并返回结果，所以也可以理解为return语句代表着函数的结束
- 如果未在函数中指定return那这个函数的返回值为None
四、嵌套函数
嵌套函数顾名思义就是函数里面再套函数
1 name = "Lyon"
2 def chane_name():
3 name = "Lyon1"
4 def chane_name1():
5 name = "Lyon2"
6 print("第三层打印",name)
7
8 chane_name1()#调用内层函数
9 print("第二层打印",name)
10 chane_name()
11 print("最外层打印",name)
这里如果在最外层调用chane_name1()会出现什么效果？
没错，出错了，要想调用chane_name1()那么首先要调用change_name()，只有在chane_nanme()里面才能找到chane_name()函数
五、递归
在函数内部，可以调用其他函数。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。
1 def numb(x):
2 print(x)
3 if int(x/2)>0:
4 return numb(int(x/2))
5 print("-->",x)
6 numb(50)
7
8 输出
9 50
10 25
11 12
12 6
13 3
14 1
15 --> 1
递归特性：
- 必须有一个明确的结束条件
- 每次进入更深一层递归时，问题规模相比上次递归都应有所减少
- 递归效率不高，递归层次过多会导致栈溢出（在计算机中，函数调用是通过栈（stack）这种数据结构实现的，每当进入一个函数调用，栈就会加一层栈帧，每当函数返回，栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的，所以，递归调用的次数过多，会导致栈溢出）
堆栈扫盲http://www.cnblogs.com/lln7777/archive/2012/03/14/2396164.html
递归的实际应例，二分查找
data = [1, 3, 6, 7, 9, 12, 14, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 30, 32, 33, 35]
def binary_search(dataset,find_num):
print(dataset)
if len(dataset) >1:
mid = int(len(dataset)/2)
if dataset[mid] == find_num: #find it
print("找到数字",dataset[mid])
elif dataset[mid] > find_num :# 找的数在mid左面
print(" 33[31;1m找的数在mid[%s]左面 33[0m" % dataset[mid])
return binary_search(dataset[0:mid], find_num)
else:# 找的数在mid右面
print(" 33[32;1m找的数在mid[%s]右面 33[0m" % dataset[mid])
return binary_search(dataset[mid+1:],find_num)
else:
if dataset[0] == find_num: #find it
print("找到数字啦",dataset[0])
else:
print("没的分了,要找的数字[%s]不在列表里" % find_num)
binary_search(data,66)
六、匿名函数
匿名函数就是不需要显示的指定函数
1 #这段代码
2 def calc(n):
3 return n**n
4 print(calc(10))
5
6 #换成匿名函数
7 calc = lambda n:n**n
8 print(calc(10))
匿名函数主要是和其它函数搭配使用，如下：
1 res = map(lambda x: x**2,[1,5,7,4,8])
2 for i in res:
3 print(i)
输出
1
25
49
16
64
七、函数式编程介绍
函数是python内建支持的一种封装，我们通过把大段代码拆成函数，通过一层一层的函数调用，就可以把复杂任务分解成简单的任务，这种分解可以称之为面向过程的程序设计。函数就是面向过程的程序设计的基本单元。
函数式编程中的函数这个术语不是指计算机中的函数（实际上是Subroutine），而是指数学中的函数，即自变量的映射。也就是说一个函数的值仅决定于函数参数的值，不依赖其他状态。比如sqrt（x）函数计算x的平方根，只要x不变，不论什么时候调用，调用几次，值都是不变的。
Python对函数式编程提供部分支持。由于Python允许使用变量，因此，Python不是纯函数式编程语言。
一、定义
简单说，“函数式编程”是一种“编程范式”（programming paradigm），也就是如果编写程序的方法论。
主要思想是把运算过程尽量写成一系列嵌套的函数调用。举例来说，现在有这样一个数学表达式：
（1+2）*3-4
传统的过程式编程，可能这样写：
var a = 1+2;
var b = a*3;
var c = b-4;
函数式编程要求使用函数，我们可以把运算过程定义为不同的函数，然后写成下面这样：
var result= subtract(multiply(add(1,2),3),4);
这段代码在演进下去，可以变成这样
add(1,2).multiply(3).subtract(4)
这基本就是自然语言的表达了。再看下面的代码：
merge([1,2],[3,4]).sort().search("2")
因此，函数式编程的代码更容易理解。
八、高阶函数
变量可以指向函数，函数的参数能接收变量，那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数，这种函数就称为高阶函数。
1 def add(x,y,f):
2 return f(x) + f(y)
3
4
5 res = add(3,-6,abs) #abs为取绝对值，在这里f就是一个函数
6 print(res)
九、内置函数
内置函数顾名思义就是python本身自带的函数，就比如上面用到的abs（）这就是一个内置函数，内置函数有很多，详解请看：
https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=built#ascii
这里有几个常用的，我就直接copy过来了。
1 #compile
2 f = open("函数递归.py")
3 data =compile(f.read(),'','exec')
4 exec(data)
5
6
7 #print
8 msg = "又回到最初的起点"
9 f = open("tofile","w")
10 print(msg,"记忆中你青涩的脸",sep="|",end="",file=f)
11
12
13 # #slice
14 # a = range(20)
15 # pattern = slice(3,8,2)
16 # for i in a[pattern]: #等于a[3:8:2]
17 # print(i)
18 #
19 #
20
21
22 #memoryview
23 #usage:
24 #>>> memoryview(b'abcd')
25 #<memory at 0x104069648>
26 #在进行切片并赋值数据时，不需要重新copy原列表数据，可以直接映射原数据内存，
27 import time
28 for n in (100000, 200000, 300000, 400000):
29 data = b'x'*n
30 start = time.time()
31 b = data
32 while b:
33 b = b[1:]
34 print('bytes', n, time.time()-start)
35
36 for n in (100000, 200000, 300000, 400000):
37 data = b'x'*n
38 start = time.time()
39 b = memoryview(data)
40 while b:
41 b = b[1:]
42 print('memoryview', n, time.time()-start)
注：本文仅为学习笔记、摘要。
详细来源：http://www.cnblogs.com/alex3714/articles/5740985.html