我的施工之路

目前已完成，以下五期Python專題總結：

1我的施工計劃

2數字專題

3字符串專題

4列表專題

5流程控制專題

6編程風格專題

今天是Python函數專題，目錄結構：

• Python 函數專題

• 基礎部分

• • 1 函數組成

  • 2 引用傳參

  • 3 默認參數與關鍵字參數

  • 4 可變參數

  • 5 內置函數

• 進階部分

• • 6 偏函數

  • 7 遞歸函數

  • 8 匿名函數

  • 9 高階函數

  • 10 嵌套函數

• 總結

Python 函數專題

函數是一個接受輸入、進行特定計算并產生輸出的語句集。

我們把一些經?；蚍磸捅皇褂玫娜蝿辗旁谝黄?#xff0c;創建一個函數，而不是為不同的輸入反復編寫相同的代碼。

Python提供了print、sorted、max、map等內置函數，但我們也可以創建自己的函數，稱為用戶定義函數。

基礎部分

1 函數組成

如下自定義函數：

def?foo(nums):"""?返回偶數序列"""evens?=?[]for?num?in?nums:if?num%2==0:evens.append(num)return?evens

可以看到函數主要組成部分：

• 函數名：foo

• 函數形參：nums

• :: 函數體的控制字符，作用類似Java或C++的一對{}

• 縮進：一般為4個字符

• """：為函數添加注釋

• return: 函數返回值

以上函數求出列表nums中的所有偶數并返回，通過它了解Python函數的主要組成部分。

2 引用傳參

定義好一個函數后，使用：函數名+()+實參，調用函數，如下方法：

foo([10,2,5,4])

其中[10,2,5,4]為實參，它通過by reference方式傳給形參nums，即nums指向列表頭，而不是重新復制一個列表給nums.

再看一個引用的例子：

def?myFun(x):?x[0]?=?20

如下調用：

lst?=?[10,?11,?12,?13,?14,?15]? myFun(lst)

實參lst和形參x都指向同一個列表：

因此，對x[0]修改實際就是對實參lst的修改，結果如下：

但是，有時在函數內部形參指向改變，因此實參與形參的指向分離，如下例子：

def?myFun(x):??x?=?[20,?30,?40]x[0]?=?0

調用：

lst?=?[10,?11,?12,?13,?14,?15]? myFun(lst)

x 被傳參后初始指向lst，如下所示：

但是，執行x = [20, 30, 40]后，對象x重新指向一個新的列表對象[20,30,40]：

因此，對于x內元素的任何修改，都不會同時影響到lst，因為指向已經分離。

3 默認參數與關鍵字參數

Python函數的參數，可以有初始默認值，在調用時如果不賦值，則取值為默認值，如下例子：

def?foo(length,width,height=1.0):return?length*width*height

調用foo函數，沒有為height傳參，所以取為默認值1.0：

r?=?foo(1.2,2.0) print(r)?#?2.4

使用默認值有一點需要區分，有的朋友會與關鍵字參數混淆，因為它們都是para=value的結構，但是有一個很明顯的不同：默認值是聲明在函數定義時，關鍵字參數是在函數調用時使用的此結構。如下例子：

def?foo(length,width,height=1.0):?#?height是默認參數return?length*width*heightfoo(width=2.0,length=1.2)?#確定這種調用后才確定width和length是關鍵字參數

確定以上調用后，才確定width和length是關鍵字參數，并且關鍵字參數不必按照形參表的順序調用。

4 可變參數

Java和C++在解決同一個函數但參數個數不同時，會使用函數重載的方法。Python使用可變參數的方法，非常靈活。

可變參數是指形參前帶有*的變量，如下所示：

def?foo(length,*others):s?=?lengthfor?para?in?others:s?*=?parareturn?s

我們可以像下面這樣方便的調用：

foo(1.2,2.0,1.0)?#?2.4

如上，帶一個星號的參數被傳參后，實際被解釋為元組對象。我們還可以這樣調用：

foo(1.2)?#?1.2

5 內置函數

總結完函數的參數后，再舉幾個Python內置的常用函數。

pow

大部分朋友應該知道pow是個冪次函數，比如求：

pow(2,3)?

除此以外，pow還有第三個參數，使用更高效的算法實現求冪后再求余數：

pow(2,3,5)?#?3

max,min

max,min用來求解最大最小值，實現relu函數：

def?relu(x):return?max(x,0)

sorted

sorted函數完成對象排序，它能接收一個指定排序規則的函數，完成定制排序。如下，根據字典值絕對值從小到大排序：

d?=?{'a':0,'b':-2,'c':1} dr?=?sorted(d.items(),key=lambda?x:abs(x[1]))? print(dr)?#?[('a',?0),?('c',?1),?('b',?-2)]

進階部分

Python有一個專門操作函數的模塊：functools，能實現一些關于函數的特殊操作。

6 偏函數

偏函數固定函數的某些參數后，重新生成一個新的函數。

通常用法，當函數的參數個數太多，需要簡化時，使用partial創建一個新的函數。

假設我們要經常調用int函數轉換二進制字符，設置參數base為2:

int('1010',base=2)

為了避免每次都寫一個參數base，我們重新定義一個函數：

def?int2(s):return?int(s,base=2)

以后每次轉化字符串時，只需int2('1010)即可，更加簡便。

偏函數也能實現上述功能：

from?functools?import?partialintp?=?partial(int,base=2)?

那么有的朋友會問，偏函數就是個雞肋，重新定義的int2更加直觀容易理解，這個角度講確實是這樣。但是int2不能再接收base參數，但是intp函數還是能接收base參數，依然保留了原來的參數：

intp('10',base=16)?#?16

可能看到這里的讀者還是有些迷糊，不太確定怎么使用偏函數?？梢韵扔涀?#xff1a;修改內置函數的默認參數，就像內置函數int默認參數base等于10，使用偏函數調整默認base值為2.

7 遞歸函數

遞歸函數是指調用自身的函數。如下使用遞歸反轉字符串：

def?reverseStr(s):?if?not?s:return?s?return?reverseStr(s[1:])+s[0]print(reverseStr('nohtyp'))?#?python

reverseStr函數里面又調用了函數reverseStr，所以它是遞歸函數。

使用遞歸函數需要注意找到正確的遞歸基，防止陷入無限遞歸。

更多使用遞歸的例子大家可參考此公眾號之前推送。

8 匿名函數

匿名函數是指使用lambda關鍵字創建的函數。它的標準結構如下：

lambda?形參列表:?含有形參列表的表達式

表達式的計算值即為lambda函數的返回值。

如下lambda函數：

lambda?x,y:?x+y

它等價于下面的f函數:

def?f(x,y):return?x+y

lambda函數常做為max,sorted,map,filter等函數的key參數。

9 高階函數

可以用來接收另一個函數作為參數的函數叫做高階函數。

如下f有一個參數g，而g又是函數，所以f是高階函數：

def?f(g):g()

Python 中經常會遇到高階函數，今天介紹幾個內置的常用的高階函數。

map

map 函數第一個參數為函數，它作用于列表中每個的元素。

如下，列表中的單詞未按照首字母大寫其他字符小寫的規則，使用map一一capitalize每個元素：

m?=?map(lambda?s:?s.capitalize(),?['python','Very','BEAUTIFUL']) print(list(m))

結果：

['Python',?'Very',?'Beautiful']

reduce

reduce 高階函數實現化簡列表，它實現的效果如下：

如下例子，函數f等于x+y，求得兩數之和，然后再與第三個數相加，依次下去，直到列表尾部，進而得到整個列表的和：

from?functools?import?reduce?def?f(x,y):return?x+yr?=?reduce(f,?[1,3,2,4]) print(r)?#?10

以上reduce求解過程等于：

需要注意：reduce函數要求f必須帶2個參數，只有這樣才能完成歸約化簡。

10 嵌套函數

嵌套函數是指里面再嵌套函數的函數。

如下例子，將列表轉化為二叉樹。已知列表nums，

nums = [3,9,20,None,None,15,7]，轉化為下面二叉樹:

二叉樹定義：

class?TreeNode:def?__init__(self,?x):self.val?=?xself.left?=?Noneself.right?=?None

構建滿足以上結構的二叉樹，可以觀察到：樹的父節點和左右子節點的關系：

基于以上公式，再使用遞歸構建二叉樹。

遞歸基情況：

if?index?>=?len(nums)?or?nums[index]?is?None:return?None

遞歸方程：

根據以上分析，得到如下代碼，list_to_binarytree函數是嵌套函數，它里面還有一個level子函數：

def?list_to_binarytree(nums):def?level(index):if?index?>=?len(nums)?or?nums[index]?is?None:return?Noneroot?=?TreeNode(nums[index])root.left?=?level(2?*?index?+?1)root.right?=?level(2?*?index?+?2)return?rootreturn?level(0)binary_tree?=?list_to_binarytree([3,9,20,None,None,15,7])

通常使用嵌套函數的場景：實現一個功能只需要編寫2個函數，寫成一個class好像顯得有些不必要，寫成嵌套后更簡潔，并且某些參數能共享，親和性會更好。不妨體會上面的nums參數。

總結

函數專題主要總結了以下：

• Python 函數專題

• 基礎部分

• • 1 函數組成

  • 2 引用傳參

  • 3 默認參數與關鍵字參數

  • 4 可變參數

  • 5 內置函數

• 進階部分

• • 6 偏函數

  • 7 遞歸函數

  • 8 匿名函數

  • 9 高階函數

  • 10 嵌套函數

• 總結

《end》

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的【Python基础】Python 函数使用总结的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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