PYTHON程序設計 課件 【ch05】函數(shù)

函數(shù)“計算機類精品系列教材Python程序設計第五章01函數(shù)定義一、函數(shù)定義在Python中，函數(shù)通過關鍵字def定義，它是define的縮寫。關鍵字def后加函數(shù)的名稱和一對圓括號，圓括號之中可以根據(jù)實際需要定義函數(shù)的參數(shù)，以冒號結尾。下一行帶有縮進的語句塊為函數(shù)體。函數(shù)定義的語法結構如下：def函數(shù)名(參數(shù)列表);函數(shù)體在定義函數(shù)時，函數(shù)的名稱應該能夠表達函數(shù)封裝代碼的功能，方便后續(xù)的調用，并且函數(shù)名稱的命名應該符合標識符的命名規(guī)則。函數(shù)的參數(shù)列表根據(jù)實際需要可有可無。函數(shù)使用return語句返回值，return后面的表達式或值為這次函數(shù)調用的返回值。如果函數(shù)沒有使用return語句返回，則函數(shù)的返回值為None。如果return后面沒有任何表達式，則調用這個函數(shù)的返回值也為None。一、函數(shù)定義例如：此外，return語句可以返回多個值。此時，Python會將多個值轉換為元組返回，接收返回值時可以使用一個變量來保存返回的元組值，也可以使用和返回值個數(shù)相同的多個變量分別接收對應的返回值。一、函數(shù)定義例如，下面的代碼定義了一個求一個列表中的最大值和最小值的函數(shù)。上面代碼中的兩種調用方式得到了相同的結果，但使用多個變量接收多個返回值的方式使得代碼的可讀性更好。02函數(shù)調用二、函數(shù)調用在調用函數(shù)時，程序的運行將從調用函數(shù)的行跳到函數(shù)定義的行，并將參數(shù)傳遞到函數(shù)體內。在函數(shù)運行結束后，程序將繼續(xù)執(zhí)行函數(shù)調用的下一條語句。例如：上面代碼在運行時，首先會記住函數(shù)定義的名稱，跳過函數(shù)體，向下運行。在運行到b=times2(a)時，將攜帶a的參數(shù)值，跳到times2()函數(shù)處，將a的值賦給x，并在函數(shù)體內完成運算。函數(shù)運行結束后，返回值賦給b，程序將繼續(xù)執(zhí)行調用函數(shù)的下一條語句。在本例中，調用完times2()函數(shù)后,將繼續(xù)執(zhí)行print(b)語句。二、函數(shù)調用此外，在Python中，也可以在表達式或函數(shù)中調用自定義函數(shù)。例如:03函數(shù)的參數(shù)傳遞三、函數(shù)的參數(shù)傳遞01形式參數(shù)與實際參數(shù)形式參數(shù)簡稱形參，并不是實際存在的變量，而是在定義函數(shù)名和函數(shù)體時使用的參數(shù)，目的是接收調用該函數(shù)時傳入的參數(shù)。在調用函數(shù)時，傳遞的實際參數(shù)被稱為實參，實參將值賦給形參。因而，必須注意實參的個數(shù)、類型應與形參一一對應，并且實參必須要有確定的值。實參可以是常量、變量、表達式、函數(shù)等，無論實參是何種類型，在函數(shù)調用時，它都必須具有確定的值，以便把這些值傳遞給形參。因此，應先使用賦值、輸入等方法使實參在調用函數(shù)之前獲得確定值。三、函數(shù)的參數(shù)傳遞02位置參數(shù)Python處理參數(shù)的方式要比其他語言更加靈活。其中，使用位置參數(shù)就是調用函數(shù)時進行參數(shù)傳遞的一種常用方式，實參是通過位置按照次序和形參一一對應的。三、函數(shù)的參數(shù)傳遞03關鍵字參數(shù)為了避免位置參數(shù)帶來的順序混亂，調用參數(shù)時可以指定對應參數(shù)的名字,這就是關鍵字參數(shù)。關鍵字參數(shù)可以使用與函數(shù)定義時的參數(shù)的順序完全不同的方式進行參數(shù)傳遞。例如：位置參數(shù)要求實參和形參必須在次序上一一對應，而關鍵字參數(shù)則不需要在次序上與形參保持一致。上面代碼的輸出結果如下:三、函數(shù)的參數(shù)傳遞04默認值參數(shù)在定義形參時，可以為形參指定默認值，從而使函數(shù)調用時在缺少該參數(shù)的情況下使用該參數(shù)指定的默認值。例如：三、函數(shù)的參數(shù)傳遞04默認值參數(shù)上述調用的輸出結果如下：默認值參數(shù)在函數(shù)定義時就已經計算完成，因此不要把可變的數(shù)據(jù)類型設置為函數(shù)的默認值參數(shù)，否則會輸出出乎預料的結果。例如：上述調用會輸出以下結果，與預期的輸出結果并不相同。三、函數(shù)的參數(shù)傳遞04默認值參數(shù)此外，Python中的所有默認值參數(shù)必須位于沒有默認值參數(shù)的后面。例如：上述代碼的運行結果如下:04匿名函數(shù)四、匿名函數(shù)在Python中，不通過關鍵字def來聲明函數(shù)名，而是通過關鍵字lambda來定義的函數(shù)被稱為lambda()函數(shù)，又稱匿名函數(shù)。lambda()函數(shù)可以接收多個(可以是0個)參數(shù)，但只能返回一個表達式的值，lambda()函數(shù)是一個函數(shù)對象，直接賦值給一個變量。其語法結構如下：lambda<參數(shù)>:<表達式>lambda()函數(shù)適用于多個參數(shù)、一個返回值的情況，函數(shù)結果用一個變量來接收。執(zhí)行l(wèi)ambda()函數(shù)的結果與執(zhí)行普通函數(shù)的結果一樣，但是lambda()函數(shù)比普通函數(shù)更簡潔，且無須聲明函數(shù)名。05函數(shù)的嵌套與遞歸五、函數(shù)的嵌套與遞歸01函數(shù)嵌套函數(shù)嵌套是指在函數(shù)體的內部繼續(xù)進行函數(shù)的定義。一般在以下情況使用函數(shù)嵌套：封裝函數(shù)的內部數(shù)據(jù)，即函數(shù)外部無法訪問函數(shù)的嵌套部分；在函數(shù)內部避免重復代碼，即堅持DRY(Don'trepeatyourself)原則。例如：五、函數(shù)的嵌套與遞歸02函數(shù)遞歸函數(shù)直接或間接調用函數(shù)自身的方法被稱為遞歸。遞歸作為一種算法在程序設計過程中被廣泛使用。它通常把一個大型的、復雜的問題轉換為一個與原問題相似的、規(guī)模較小的問題來求解。一般來說，遞歸需要設置終止條件和遞歸條件，終止條件用來終止遞歸繼續(xù)進行并返回結果，避免進入無限循環(huán)。斐波那契數(shù)列是一個函數(shù)遞歸的常見應用，它的前兩項為1，從第3項開始，每一項都是其前兩項的和。例如，設計函數(shù)返回斐波那契數(shù)列的第n項:06常用的內置函數(shù)六、常用的內置函數(shù)01進制轉換函數(shù)在Python編程中，經常會使用二進制、八進制、十進制、十六進制整數(shù)。Python內置了將不同進制的整數(shù)轉換為對應進制的字符串函數(shù)。將整數(shù)轉換為二進制、八進制、十六進制字符串的函數(shù)分別是bin()、oct()、hex)函數(shù)。例如：六、常用的內置函數(shù)02slice()函數(shù)slice()函數(shù)是一個切片函數(shù)，可以作用于列表、元組等結構，其作用類似于列表中常見的切片操作。其語法結構如下:slice(start,end,step)start，end和step分別定義了slice的起點，終點和步長。在不設置step時，其默認值為1。六、常用的內置函數(shù)03divmod()函數(shù)divmod(函數(shù)是一個整合了整數(shù)除法和求余操作的函數(shù)。其語法結構如下：aivmod(a,b)函數(shù)將返回一個元組，元組的第0個元素為a對b做整數(shù)除法的結果，元組的第1個元素為a對b做除法后的余數(shù)。例如:六、常用的內置函數(shù)04sorted()函數(shù)sorted()函數(shù)可以對字符串、列表、元組等對象進行排序操作。以列表為例，與list對象的sort方法不同，內置函數(shù)sorted()的返回值為重新排列后的新列表，而不是在原來列表的基礎上進行操作。其語法結構如下:sorted(iterable,key-None,reverse-True)其中，iterable表示序列，如字符串、列表、元組等;key主要是用來進行比較的元素，只有一個參數(shù)，具體函數(shù)的參數(shù)取自可迭代對象，指定可迭代對象中的一個元素來進行排序；reverse控制排序規(guī)則，使用reverse=True為降序，使用reverse=False為升序(默認)。六、常用的內置函數(shù)05ord()函數(shù)和chr()函數(shù)字符在計算機中存儲的形式為ASCII值，Python中內置的ord()函數(shù)和chr()函數(shù)可以將字符與ASCII值相互轉換。例如：六、常用的內置函數(shù)內置函數(shù)round()用于將參數(shù)的小數(shù)部分通過四舍五入的方式化簡。其語法結構如下:round(x,n)其中，參數(shù)x表示一個數(shù)值或一個數(shù)值表達式，可選參數(shù)n表示要求小數(shù)部分化簡到多少位，默認化簡到整數(shù)部分。例如:06round()函數(shù)07變量的作用域七、變量的作用域在Python解釋器啟動時，會建立一個初始環(huán)境，其中有一個內置命名空間，記錄所有的標準常量名、標準函數(shù)名等。在程序運行時，會建立一個全局命名空間，全局變量就放在這個空間中。每個函數(shù)定義自己的命名空間，函數(shù)內部定義的變量是局部變量。如果在一個函數(shù)中定義一個變量x，在另一個函數(shù)中也定義一個變量x，因為是在不同的命名空間定義的，所以兩者指代的是不同的變量?？梢酝ㄟ^多種方式獲取其他命名空間的變量。每個程序在函數(shù)外是全局命名空間，全局命名空間中的變量是全局變量。全局變量為定義在函數(shù)外，存在于整個程序的變量；局部變量為定義在函數(shù)內，存在于該函數(shù)內部的變量。七、變量的作用域可