• day3 函数


    1. 函数基本语法及特性

    2. 参数与局部变量

    3. 返回值 嵌套函数

    4.递归

    5.匿名函数

    6.函数式编程介绍

    7.高阶函数

    8.内置函数

    温故知新

    1. 集合
    主要作用: 
        去重
        关系测试, 交集\差集\并集\反向(对称)差集
    >>> a = {1,2,3,4}
    >>> b ={3,4,5,6}
    >>> a
    {1, 2, 3, 4}
    >>> type(a)
    <class 'set'>
    >>> a.symmetric_difference(b)
    {1, 2, 5, 6}
    >>> b.symmetric_difference(a)
    {1, 2, 5, 6}
    >>>
    >>>
    >>> a.difference(b)
    {1, 2}
    >>> a.union(b)
    {1, 2, 3, 4, 5, 6}
    >>> a.issu
    a.issubset(   a.issuperset(
    >>> a.issubset(b)
    False
    
    2. 元组
    只读列表,只有count, index 2 个方法
    作用:如果一些数据不想被人修改, 可以存成元组,比如身份证列表
    
    3. 字典
    key-value对
        特性:
        无顺序
        去重
        查询速度快,比列表快多了
        比list占用内存多
    
    为什么会查询速度会快呢?因为他是hash类型的,那什么是hash呢?
    
    哈希算法将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值,这个小的二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母,随后的哈希都将产生不同的值。要找到散列为同一个值的两个不同的输入,在计算上是不可能的,所以数据的哈希值可以检验数据的完整性。一般用于快速查找和加密算法
    
    dict会把所有的key变成hash 表,然后将这个表进行排序,这样,你通过data[key]去查data字典中一个key的时候,python会先把这个key hash成一个数字,然后拿这个数字到hash表中看没有这个数字, 如果有,拿到这个key在hash表中的索引,拿到这个索引去与此key对应的value的内存地址那取值就可以了。
    
    4. 字符编码
    先说python2
    
        py2里默认编码是ascii
        文件开头那个编码声明是告诉解释这个代码的程序 以什么编码格式 把这段代码读入到内存,因为到了内存里,这段代码其实是以bytes二进制格式存的,不过即使是2进制流,也可以按不同的编码格式转成2进制流,你懂么?
        如果在文件头声明了#_*_coding:utf-8*_,就可以写中文了, 不声明的话,python在处理这段代码时按ascii,显然会出错, 加了这个声明后,里面的代码就全是utf-8格式了
        在有#_*_coding:utf-8*_的情况下,你在声明变量如果写成name=u"大保健",那这个字符就是unicode格式,不加这个u,那你声明的字符串就是utf-8格式
        utf-8 to gbk怎么转,utf8先decode成unicode,再encode成gbk
    
    python3
        py3里默认文件编码就是utf-8,所以可以直接写中文,也不需要文件头声明编码了,干的漂亮
        你声明的变量默认是unicode编码,不是utf-8, 因为默认即是unicode了(不像在py2里,你想直接声明成unicode还得在变量前加个u), 此时你想转成gbk的话,直接your_str.encode("gbk")即可以
        但py3里,你在your_str.encode("gbk")时,感觉好像还加了一个动作,就是就是encode的数据变成了bytes里,我擦,这是怎么个情况,因为在py3里,str and bytes做了明确的区分,你可以理解为bytes就是2进制流,你会说,我看到的不是010101这样的2进制呀, 那是因为python为了让你能对数据进行操作而在内存级别又帮你做了一层封装,否则让你直接看到一堆2进制,你能看出哪个字符对应哪段2进制么?什么?自己换算,得了吧,你连超过2位数的数字加减运算都费劲,还还是省省心吧。  
        那你说,在py2里好像也有bytes呀,是的,不过py2里的bytes只是对str做了个别名(python2里的str就是bytes, py3里的str是unicode),没有像py3一样给你显示的多出来一层封装,但其实其内部还是封装了的。 这么讲吧, 无论是2还是三, 从硬盘到内存,数据格式都是 010101二进制到-->b'xe4xbdxa0xe5xa5xbd' bytes类型-->按照指定编码转成你能看懂的文字
    编码应用比较多的场景应该是爬虫了,互联网上很多网站用的编码格式很杂,虽然整体趋向都变成utf-8,但现在还是很杂,所以爬网页时就需要你进行各种编码的转换。
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    1.函数基本语法及特性

    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,具体区别,我们后面会讲,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:

    1. 减少重复代码
    2. 使程序变的可扩展
    3. 使程序变得易维护

    基本使用定义

    def sayhi():#函数名
        print("Hello, I'm nobody!")
    sayhi() #调用函数
    
    #下面这段代码
    a,b = 5,8
    c = a**b
    print(c)
     
    #改成用函数写
    def calc(x,y):
        res = x**y
        return res #返回函数执行结果
    c = calc(a,b) #结果赋值给c变量
    print(c)
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    2.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

    默认参数

    def stu_register(name,age,course,country="CN"):
        print("----注册学生信息------")
        print("姓名:",name)
        print("age:",age)
        print("国籍:",country)
        print("课程:",course)
     
    stu_register("王山炮",22,"python_devops")
    stu_register("张叫春",21,"linux")
    stu_register("刘老根",25,"linux")
    #country 这个参数默认指定是"CN",且默认参数在位置参数之后。
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    关键字参数

    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。

    非固定参数

    当函数定义时不确定要传入多少个实参时,就可以使用非固定参数。而实参有按位置和按关键字两种形式定义,针对这两种形式的可变长,形参对应有两种解决方案来完整地存放它们,分别是*args,**kwargs

    1 *args  接收的是实参,位置参数,将转化成元祖返回

    def test1(x,*args):
        print(x)
        print(args)
    test1(1,2,3,4,5)
    运行结果:
    1
    (2, 3, 4, 5)
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    2 *kwargs 接收的是实参,关键字参数,将转化成字典返回

    def func(a,b,**kwargs):
        print(a,b,kwargs)
    func(a = 10,b = 20,cc = 30,dd = 40)
    运行结果:
    10 20 {'cc': 30, 'dd': 40}
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     参数定义顺序:位置参数->*args->默认参数->**kwargs

    3.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:  1. 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,so 也可以理解为 return 语句代表着函数的结束

              2. 如果未在函数中指定return,那这个函数的返回值为None

     4. 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。

    def calc(n):
        print(n)
        if int(n/2) ==0:
            return n
        return calc(int(n/2))
    calc(10)
     
    输出: 10 5 2 1
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    递归特性:

    1. 必须有一个明确的结束条件

    2. 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

    3. 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

    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)
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     5. 匿名函数

    匿名函数就是不需要显式的指定函数

    #这段代码
    def calc(n):
        return n**n
    print(calc(10))
     
    #换成匿名函数
    calc = lambda n:n**n
    print(calc(10))
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    res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8])
    for i in res:
        print(i)
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    6.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),也就是如何编写程序的方法论。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;
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    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);
    
    add(1,2).multiply(3).subtract(4)
    merge([1,2],[3,4]).sort().search("2")
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    7.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,这种函数就称之为高阶函数。

    def add(x,y,f):
        return f(x) + f(y)
     
    res = add(3,-6,abs)
    print(res)
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    8. 内置参数

     内置参数详解 https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=built#ascii

    #compile
    f = open("函数递归.py")
    data =compile(f.read(),'','exec')
    exec(data)
    
    #print
    msg = "又回到最初的起点"
    f = open("tofile","w")
    print(msg,"记忆中你青涩的脸",sep="|",end="",file=f)
    
    # #slice
    # a = range(20)
    # pattern = slice(3,8,2)
    # for i in a[pattern]: #等于a[3:8:2]
    #     print(i)
    #
    #
    
    #memoryview
    #usage:
    #>>> memoryview(b'abcd')
    #<memory at 0x104069648>
    #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,
    import time
    for n in (100000, 200000, 300000, 400000):
        data = b'x'*n
        start = time.time()
        b = data
        while b:
            b = b[1:]
        print('bytes', n, time.time()-start)
    
    for n in (100000, 200000, 300000, 400000):
        data = b'x'*n
        start = time.time()
        b = memoryview(data)
        while b:
            b = b[1:]
        print('memoryview', n, time.time()-start)
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