python學習筆記：第八章——函數

 

 

第八章　　 函數

函數的優點：

1. 實現結構化程序設計。通過把程序分割為不同的功能模塊，可以實現自頂向下的結構化設計。
2. 減少程序的復雜度。簡化程序的結構，提高程序的可閱讀性。
3. 實現代碼的復用。一次定義多次調用，實現代碼的可重復性。
4. 提高代碼的質量。實現分割后子任務的代碼相對簡單，易於開發、調試、修改和維護。
5. 協作開發。
6. 實現特殊功能。

函數分類：

1. 內置函數
2. 標准庫函數
3. 第三方庫函數
4. 用戶自定義函數

函數的聲明：

def 函數名([形參列表])：
    函數體

• 函數名為有效標識符，形參列表為函數的參數
• 函數可以使用return返回值。如果函數體中包含return語句，則返回值，否則返回None（無返回值的函數相當於其他語言中的過程）

函數的調用：

　　　　調用格式：函數名([實參列表])

• 函數名是當前作用域中可用的函數對象。即調用函數之前，程序必須先執行def語句，創建函數對象，函數的定義位置必須位於調用該函數的全局代碼之前，
• 實參列表必須與函數定義的形參列表一一對應。
• 函數調用是表達式。

例：

• import sys
  def print_star(n):
      print(("*"*n).center(50))           #打印n個星號，兩邊填充空格，總寬度50
  line = int(sys.argv[1])                   #三角形行數
  for i in range(1, 2*line, 2):             #每行打印1、3、5...個星號
      print_star(i)

  

   

高階函數（作為對象的函數）

　　　　python語言中，函數也是對象，故函數對象可以賦值給變量。

　　例：　　

def compute(f, s):
    return f(s)
print(compute(min, (1,2,5,9)))
print(compute(max, (1,2,9,5)))

 

Lamda表達式和匿名函數：

• Lamda是一種簡便的、在同一行中定義函數的方法。
• Lamda實際上生成一個函數對象，即匿名函數。

　　Lamda表達式的基本格式：

　　　　lamda arg1,arg2,...: <expression>

　　　　例：f = lamda x, y: x + y

　　　　       f(12,34)

　　　　　　結果為：46

 

參數的傳遞：

1. 1. 形式參數和實際參數

• • 函數的聲明可以包含一個形參列表，而函數調用時則通過傳遞實參列表，以允許函數體中的代碼引用這些參數變量。
  • 聲明函數時所聲明的參數，即為形式參數，簡稱形參；調用函數時，提供函數所需要的參數的值，即為實際參數，簡稱實參。
  • 實際參數值默認按位置順序依次傳遞給形參，如果參數個數不對，會產生錯誤。
  • 聲明函數時聲明的形式參數，等同於函數體中的局部變量，在函數體中的任何位置都可以使用。
  • 局部變量和形式參數的區別在於，局部變量在函數體中綁定到某個對象；而形式參數變量則綁定到函數調用代碼傳遞的對應實際參數對象。

傳遞不可變對象的引用  VS  傳遞可變對象的引用

           不可變對象：在自定義的函數體里不能更改全局變量；

           可變對象：在函數體里可更改該函數的局部變量

默認參數：

      在聲明函數時，如果希望函數的一些參數時可選的，可以在聲明函數時為這些參數指定默認值。調用該函數時，如果沒有傳入對應的實參值，則函數使用聲明時指定的默認參數值。

 

 

 

課后上機實踐

1.求階乘的函數，分別使用遞歸和非遞歸方式實現

#遞歸
def fact(n):
    if n == 1:
        return 1
    return n*fact(n-1)
n = int(input("請輸入整數n(n>0):"))
fact_value = fact(n)
print(n, "! = ",fact_value)


#非遞歸
def fact(n):
    mul = 1
    for i in range(1,n+1):
        mul *= i
    return mul
n = int(input("請輸入整數n(n>0):"))
fact_value = fact(n)
print(n, "! = ",fact_value)

運行效果圖：

2.編寫程序，第一一個斐波那契數列的函數fib(n)，並編寫測試代碼，輸出前20項（每項寬度五個字符位置，右對齊），每行輸出10個。分別用遞歸和非遞歸方式實現

def fib(n):
    if n == 1:
        return 1
    if n == 0:
        return 0
    else:
        return int(fib(n-1))+int(fib(n-2))
for i in range(20):
    print(fib(i))

3.求任意個數數值的最小值的函數

def min_n(a,b,*c):
    Min = a
    if a>b:
        Min = b
    for i in c:
        if Min>i:
            Min = i
    return Min
print(min_n(8,2))
print(min_n(16,1,7,4,15))

4。求系列類型中的最大值、最小值和元素個數，並編寫測試代碼

s1 = [9, 7, 8, 3, 2, 1, 55, 6]
s2 = ["apple", "pear", "melon", "kiwi"]
s3 = "TheQuickBrownFox"


def Test(s):
    if s is list:
        s.sort()
        max1 = max(s)
        min1 = min(s)
        l = len(s)
        return max1, min1, l
    else:
        li = list(s)
        li.sort()
        max1 = max(li)
        min1 = min(li)
        l = len(li)
        return max1, min1, l


s = s1
m = Test(s)
print("列表s1的最大值%s,最小值%s,元素個數%s" % (m[0], m[1], m[2]))

s = s2
m = Test(s)
print("列表s2的最大值%s,最小值%s,元素個數%s" % (m[0], m[1], m[2]))

s = s3
m = Test(s)
print("字符串s3的最大值%s,最小值%s,元素個數%s" % (m[0], m[1], m[2]))

法二：

def tset(list_x):
    print("List={0}\n最大值={1}，最小值={2}，元素個數={3}".format(list_x, max(list_x), min(list_x), len(list_x)))

s1=[9,7,8,3,2,1,55,6]
s2=['apple','pear','melon','kiwi']
s3='TheQuickBrownFox'

tset(s1)
tset(s2)
tset(s3)

結果：

List=[9, 7, 8, 3, 2, 1, 55, 6]
最大值=55，最小值=1，元素個數=8
List=['apple', 'pear', 'melon', 'kiwi']
最大值=pear，最小值=apple，元素個數=4
List=TheQuickBrownFox
最大值=x，最小值=B，元素個數=16