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提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考
前言
由于最近准备蓝桥杯,Python专栏也暂停更新了一段时间,之前也有小伙伴在催我更新,也是感谢小伙伴们的支持了,今天让我们一起来学习Python的函数、变量作用域、函数的链式调用和递归调用!
🍎1、函数
🍇1.1函数的定义?
编程中的函数, 是一段可以重复使用的代码,用来独立的完成某个功能,它可以根据用户传递的数据实现相应的功能。
🍇1.2python中的求数列,不用函数
# 求50 - 500的和ans_n = 0for i in range(50, 501): ans_n += iprint(ans_n) # 调用函数部分# 求520 - 1314 的和the_ans = 0;for i in range(520, 1315): the_ans += iprint(the_ans)
可以发现, 这几组代码基本是相似的, 只有一点点差异. 可以把重复代码提取出来, 做成一个函数
🍇1.3python求数列的和, 使用函数
# 定义一个求和函数def count_sum(begin, end): ans = 0 for i in range(begin, end+1): ans += i print(ans)#调用函数# 求50, 500的和count_sum(50, 500)# 求520 - 1314 的和count_sum(520, 1314)
可以明显看到, 重复的代码已经被消除了。
🍎2、函数的语法格式和参数
🍇创建函数/定义函数
def 函数名(形参列表): 函数体 return 返回值
🍇调用函数/使用函数
函数名(实参列表) // 不考虑返回值返回值 = 函数名(实参列表) // 考虑返回值
🍇我们都知道函数定义并不会执行函数体内容, 必须要调用才会执行. 调用几次就会执行几次。
def test1(): print('hello') # 如果光是定义函数, 而不调用, 则不会执行.
🍇函数必须先定义, 再使用
#调用函数# 求50, 500的和count_sum(50, 500)# 求520 - 1314 的和count_sum(520, 1314)#调用函数def count_sum(begin, end): ans = 0 for i in range(begin, end+1): ans += i print(ans)
🍇函数参数
在函数定义的时候, 可以在 ( ) 中指定 “形式参数” (简称 形参), 然后在调用的时候, 由调用者把 “实际参数” (简称 实参) 传递进去.
这样就可以做到一份函数, 针对不同的数据进行计算处理。
我们用之前的代码来分析:
def Sum(begin, end): thesum = 0 for i in range(begin, end+1): thesum += i print(thesum) # 求1 - 100的和Sum(1, 100)
在上面代码中,begin, end 就是函数的参数, 1, 101, 就是函数的实参。
注意:
- 一个函数可以有一个形参, 也可以有多个形参, 也可以没有形参.
- 一个函数的形参有几个, 那么传递实参的时候也得传几个. 保证个数要匹配.
- 和 C++ / Java 不同, Python 是动态类型的编程语言, 函数的形参不必指定参数类型. 换句话说, 一个函数可以支持多种不同类型的参数
def test(a, b, c): print(a, b, c)test(2000)
def fun(n): print(n)fun(666)fun('good')fun('hello word')
程序输出
666goodhello word
🍎3、函数返回值
函数的参数可以视为是函数的 “输入”, 则函数的返回值, 就可以视为是函数的 “输出” .
此处的 “输入”, “输出” 是更广义的输入输出, 不是单纯指通过控制台输入输出.
我们可以把函数想象成一个 “工厂”. 工厂需要买入原材料, 进行加工, 并生产出产品.
函数的参数就是原材料, 函数的返回值就是生产出的产品.
我们之前写的求一段区间和的函数代码可以转换成
def Sum(begin, end): sum = 0 for i in range(beg, end + 1): sum += i return sumresult = Sum(1, 100)print(result)
这两个代码的区别就在于, 前者直接在函数内部进行了打印, 后者则使用 return 语句把结果返回给函数调用者, 再由调用者负责打印。
我们一般倾向于第二种写法,就是有返回值的写法。
实际开发中我们的一个通常的编程原则, 是 “逻辑和用户交互分离”. 而第一种写法的函数中, 既包含了计算逻辑, 又包含了和用户交互(打印到控制台上). 这种写法是不太好的, 如果后续我们需要的是把计算结果保存到文件中, 或者通过网络发送, 或者展示到图形化界面里, 那么第一种写法的函数, 就难以胜任了.
而第二种写法则专注于做计算逻辑, 不负责和用户交互. 那么就很容易把这个逻辑搭配不同的用户交互代码, 来实现不同的效果.
- 一个函数中可以有多个 return 语句, 比如if语句里,如果括号内的条件是对的就返回一种,else返回另一个值
- 执行到 return 语句, 函数就会立即执行结束, 回到调用位置。
- 一个函数是可以一次返回多个返回值的. 是用来分割多个返回值
def getPoint(): x = 10 y = 20 return x, ya, b = getPoint()
- 如果只想关注其中的部分返回值, 可以使用 _ 来忽略不想要的返回值.
def getPoint(): x = 10 y = 20 return x, y_, b = getPoint()
🍎4、变量作用域
分析一下代码:
def getPoint(): x = 10 y = 20 return x, yx, y = getPoint()
在这个代码中, 函数内部存在 x, y, 函数外部也有 x, y.
但是这两组 x, y 不是相同的变量, 而只是恰好有一样的名字.
🍇变量只能在所在的函数内部生效.
在函数 get_point() 内部定义的 x, y 只是在函数内部生效. 一旦出了函数的范围, 这两个变量就不再生效了.
def get_point(): x = 10 y = 20 return x, yget_point()print(x, y)
在不同的作用域中, 允许存在同名的变量。
虽然名字相同, 实际上是不同的变量。
x = 20def test(): x = 10 print(f'函数内部 x = {x}')test()print(f'函数外部 x = {x}')
注意:
- 在函数内部的变量, 也称为 “局部变量”
- 不在任何函数内部的变量, 也称为 “全局变量”
如果函数内部尝试访问的变量在局部不存在, 就会尝试去全局作用域中查找。
如果是想在函数内部, 修改全局变量的值, 需要使用 global 关键字声明
x = 60def Test1(): global x x = 10 print(f'函数内部 x = {x}')Test1()print(f'函数外部 x = {x}')
如果此处没有 global , 则函数内部的 x = 10 就会被视为是创建一个局部变量 x, 这样就和全局变量 x 不相关了.
if / while / for 等语句块不会影响到变量作用域
换而言之, 在 if / while / for 中定义的变量, 在语句外面也可以正常使用.
for i in range(1, 10): print(f'函数内部 i = {i}')print(f'函数外部 i = {i}')
输出
函数内部 i = 1函数内部 i = 2函数内部 i = 3函数内部 i = 4函数内部 i = 5函数内部 i = 6函数内部 i = 7函数内部 i = 8函数内部 i = 9函数外部 i = 9
🍇函数执行过程
- 调用函数才会执行函数体代码. 不调用则不会执行.
- 函数体执行结束(或者遇到 return 语句), 则回到函数调用位置, 继续往下执行.
5、🍎函数的链式调用和递归调用
🍇链式调用
把一个函数的返回值, 作为另一个函数的参数, 这种操作称为 链式调用。
# 判定是否是偶数def fun(num): if num % 2 != 0: return False else: return True ans = isOdd(2000)print(ans)
实际上也可以简化写作
print(fun(2000))
🍇嵌套调用
函数内部还可以调用其他的函数, 这个动作称为 “嵌套调用”
def test(): print("执行函数内部代码") print("执行函数内部代码") print("执行函数内部代码")
test 函数内部调用了 print 函数, 这里就属于嵌套调用.
注意:一个函数里面可以嵌套调用任意多个函数。
函数嵌套的过程是非常灵活的.
代码示例:
def k1(): print("函数 k1")def k2(): print("函数 k2") a()def k3(): print("函数 k3") b()def k4(): print("函数 k4") c()d()
程序输出:
函数 k4函数 k3函数 k2函数 k1
在Python中,使用特定的数据结构来表示函数之间的调用关系,称为函数调用堆栈每个函数调用,
将在调用堆栈中添加一个元素,称为堆栈帧
您可以通过PyCharm调试器查看函数调用堆栈和堆栈框架
在调试状态下,函数调用堆栈通常显示在PyCharm的左下角.
🍇函数递归
在我之前的文章中,不止一次提到过递归的问题,比如dfs算法,经典的斐波那契问题等等,所以递归即是嵌套调用 中的一种特殊情况, 即一个函数嵌套调用自己。
代码示例: 递归计算 10!
def fun(n): if n == 1: return 1 return n * fun(n - 1)asn_n = fun(10)print(asn_n)
程序输出:
3628800
如上代码就是典型的递归操作. 在 fun函数内部, 又调用了 fun自身.
注意:
- 存在递归结束条件. 比如 if n == 1 就是结束条件. 当 n 为 1 的时候, 递归就结束了.
- 每次递归的时候, 要保证函数的实参是逐渐逼近结束条件的
如果不能满足上述条件,将发生“无限递归”这是一个典型的代码错误。
递归的优点
- 递归类似于 “数学归纳法” , 明确初始条件, 和递推公式, 就可以解决一系列的问题.。
- 递归代码往往代码通常来说比较短。
递归的缺点
- 递归代码往往难以理解, 很容易超出掌控范围
- 递归代码容易出现栈溢出的情况,递归是在栈上递归的,而且栈上的空间会比较小。
- 递归代码往往可以转换成等价的循环代码. 并且通常来说循环版本的代码执行效率要略高于递归版
本
总结
文介绍了Python的函数、变量作用域、函数的链式调用和递归调用。函数是可重用的代码块,可以在程序中多次调用。变量作用域定义了变量的可见性和访问范围。链式调用使代码更简洁、易读。递归调用是一种函数调用自身的技术,可以解决某些问题,希望大家读后能够有所收获!
来源地址:https://blog.csdn.net/qq_62662919/article/details/130071245