14. 函数进阶

函数进阶

学习内容

函数参数和返回值的作用
函数的返回值进阶
函数的参数进阶
递归函数

01. 函数参数和返回值的作用

函数根据有没有参数 以及有没有返回值，可以相互组合，一共有4种组合形式

定义函数时，是否接收参数，或者是否返回结果，是根据实际的功能需求来决定的!

如果函数内部处理的数据不确定，就可以将外界的数据以参数传递到函数内部
如果希望一个函数执行完成后，向外界汇报执行结果，就可以增加函数的返回值

1.1 无参数，无返回值

此类函数，不接收参数，也没有返回值，应用场景如下:

只是单纯地做—件事情，例如显示菜单
在函数内部针对全局变量进行操作，例如:新建名片，最终结果记录在全局变量中

注意：

如果全局变量的数据类型是一个可变类型，在函数内部可以使用方法修改全局变量的内容——变量的引用不会改变
在函数内部，使用赋值语句才会修改变量的引用

1.2 有参数，有返回值

此类函数，不接收参数，但是有返回值，应用场景如下:

采集数据，例如温度计，返回结果就是当前的温度，而不需要传递任何的参数

1.3 有参数，无返回值

此类函数，接收参数，没有返回值，应用场景如下:

函数内部的代码保持不变，针对不同的参数处理不同的数据
例如名片管理系统针对找到的名片做修改、删除操作

1.4 有参数，有返回值

此类函数，接收参数，同时有返回值，应用场景如下:

函数内部的代码保持不变，针对不同的参数处理不同的数据，并且返回期望的处理结果
例如名片管理系统使用字典默认值和提示信息提示用户输入内容
- 如果输入，返回输入内容
- 如果没有输入，返回字典默认值

02. 函数的返回值进阶

在程序开发中，有时候，会希望一个函数执行结束后，告诉调用者一个结果，以便调用者针对具体的结果做后续的处理
返回值是函数完成工作后，最后给调用者的一个结果
在函数中使用return关键字可以返回结果
调用函数一方，可以使用变量来接收函数的返回结果

实例——温度和湿度测量

假设要开发—个函数能够同时返回当前的温度和湿度
在利用元组在返回温度的同时，也能够返回湿度

def measure():
    print("begin")
    temp = 39
    wetness = 40
    print("over")

    # 元组 - 可以包含多个数据，因此可以使用元组让医数一次返回多个值
    # 如果函数返回的类型是元组，小括号可以省略
    # return (temp,wetness)
    return temp, wetness


result = measure()
print(result)
# 需要单独的处理温度和湿度-不方便
print(result[0])
print(result[1])
# 如果函数返回的类型是元组，同时希望单独的处理元组中的元素
# 可以使用多个变量,一次接收函数的返回结果
# 注意: 使用多个变量接收结果时，变量的个数应该和元组中元素的个数保持一致
gl_temp,gl_wetness=measure()
print(gl_temp)
print(gl_wetness)

提示：如果一个函数返回的是元组，括号可以省略

技巧

如果函数返回的类型是元组，同时希望单独的处理元组中的元素，可以使用多个变量,一次接收函数的返回结果
使用多个变量接收结果时，变量的个数应该和元组中元素的个数保持一致

面试题——交换两个数字

题目要求

有两个整数变量a - 6 , b = 100
不使用其他变量，交换两个变量的值

a=6
b=100
#解法1 不使用临时变量
# a=a+b
# b=a-b
# a=a-b
#解法2 Python独有
# a,b=(b,a)
# 提示:等号右边是一个元组，只是把小括号省略了
a,b=b,a
print("a=%d b=%d" %(a,b))

03.函数的参数进阶

3.1 不可变和可变的参数

Q：在函数内部，针对参数使用赋值语句，会不会影响调用函数时传递的实参变量?——不会!

无论传递的参数是可变还是不可变
- 只要针对参数使用赋值语句，会在函数内部修改局部变量的使用，不会影响到外部变量的引用

Q:如果传递的参数是可变类型，在函数内部，使用方法修改了数据的内容，同样会影响到外部的数据

面试题——`+=`

在python中，列表变量调用+=本质上是在执行列表变量的extend方法，不会修改变量的引用

def demo (num,num_list) :
    print("函数开始")
    num +=num

    # num_list=num_list+num_list
    # 列表变量使用＋不会做相加再赋值的操作!
    # 本质上是在调用列表的extend方法
    num_list.extend(num_list)
    # num_list+=num_list
    print ( num)
    print("两数完成")
gl_num = 9
gl_list=[1,2,3]
demo(gl_num,gl_list)
print(gl_num)
print(gl_list)

3.2 缺省参数

定义函数时，可以给某个参数指定一个默认值，具有默认值的参数就叫做缺省参数
调用函数时，如果没有传入缺省参数的值，则在函数内部使用定义函数时指定的参数默认值
函数的缺省参数，将常见的值设置为参数的缺省值，从而简化函数的调用
例如，对列表排序的方法

gl_num_list=[2,4,1]

# 默认是升序排序 因为这种应用需求更多
gl_num_list.sort()
print(gl_num_list)

# 只有当需要降序排序时，才需要传递“reverse”参数
gl_num_list.sort(reverse=True)
print(gl_num_list)

指定函数的缺省参数

在参数后使用赋值语句，可以指定参数的缺省值

def print_info(name,gender=True):
    gender_text = "男生"
    if not gender:
        gender_text="女生"
    print("%s 是 %s" % (name,gender_text))

提示

缺省参数，需要使用最常见的值作为默认值!
如果一个参数的值不能确定，则不应该设置默认值，具体的数值在调用函数时，由外界传递!

缺省参数而定注意事项

Pycharm小灯泡里面没有找到Insert documentation string stub：

1）缺省参数的定义位置

必须保证带有默认值的缺省参数在参数列表的末尾
所以，以下定义是错误的！

2)调用带有多个缺省参数的函数

在调用函数时，如果有多个缺省参数，需要指定参数名，这样解释器才能够知道参数的对应关系!

def print_info(name, title="", gender=True):
    """

    :param name: 班上同学姓名
    :param title:职位
    :param gender:True 男生 False 女生
    """
    gender_text = "男生"
    if not gender:
        gender_text = "女生"
    print("%s%s 是 %s" % (title,name, gender_text))


# 提示:在指定缺省参数的默认值时，应该使用最常见的值作为默认值!
print_info("小明")
print_info("老王", title="班长")
print_info("小美",gender=False)

程序运行结果：

3.3 多值参数

定义支持多值参数的函数

有时可能需要一个函数能够处理的参数个数是不确定的，这个时候就可以使用多指参数
python中有两种多值参数：
- 参数名前增加一个*，可以接收元组（）
- 参数名前增加两个，可以接受字典*{}
一般在给多值参数命名时，习惯使用以下两个名字
- *args——存放元组参数，前面有一个*
- **kwargs——存放字典参数，前面有两个*
args是arguments的缩写，有变量的含义
kw是keyword的缩写，kwargs可以记忆键值对参数

多值参数案例——计算任意多个数字的和

需求

1.定义一个函数sum_numbers，可以接收的任意多个整数2.功能要求:将传递的所有数字累加并且返回累加结果

2.功能要求:将传递的所有数字累加并且返回累加结果

def sum_numbers(*args):
    # def sum_numbers(args)
    num = 0
    print(args)
    # 循环遍历
    for n in args:
        num += n
    return num


# result=sum_numbers((1,2,3,4,5,6,76))
result = sum_numbers(1, 2, 3, 4, 5, 6, 76)
print(result)

元组和字典的拆包

在调用带有多值参数的函数时，如果希望:
- 将一个元组变量，直接传递给args。
- 将一个字典变量，直接传递给kwargs
就可以使用拆包，简化参数的传递，拆包的方式：
- 在元组变量前，增加一个*
- 在字典变量前，增加两个*

def demo(*args, **kwargs):
    print(args)
    print(kwargs)


# 元组变量，字典变量
gl_nums = (1, 2, 3)
gl_dict = {"name": "小明", "age": 18}

# demo(gl_nums,gl_dict
# 拆包语法,简化元组变量/字典变量的传递
demo(*gl_nums, **gl_dict)
demo(1,2,3,name="小明",age=18)

程序运行结果：

04. 函数的递归

函数调用自身的编程技巧称为递归

4.1递归函数的特点

特点

一个函数内部调用自己
- 函数内部可以调用其他函数，当然在函数内部也可以调用自己

代码特点

函数内部的代码是相同的，只是针对参数不同，处理的结果不同
当参数满足一个条件时，函数不再执行
- 这个非常重要，通常被称为递归的出口，否则会出现死循环!

def sum_number(num):
    print(num)
    # 递归的出口，当参数满足某个条件时，不再执行函数
    if num ==1:
        return
    #自己调用自己
    sum_number(num-1)

sum_number(3)

4.2 递归案例——计算数字累加

需求

定义一个函数sum_numbers
能够接收一个num的整数参数
计算1+2 + ...num的结果

def sum_numbers(num):
    # 1. 出口
    if num ==1:
        return 1
    # 2．数字的累加num + ( 1. . .num - 1)
    # 假设sum_numbers能够正确的处理1...num - 1
    temp = sum_numbers(num -1)
    # 两个数字的相加 
    return num+temp
result = sum_numbers(100)
print(result)

提示:递归是一个编程技巧，初次接触递归会感觉有些吃力!在处理不确定的循环条件时，格外的有用，例如:遍历整个文件目录的结构

Python