笔记：Python函数

灰太狼 2022-05-09 05:03 166阅读 0赞

1.  调用函数  
    Python内置了很多可以直接调用的函数  
    调用一个函数，需要知道函数的名称和参数。

Python官方网站提供的文档
     https://docs.python.org/3/library/functions.html
    如：
     1)abs() 求绝对值
     2)max() 获取最大值
     	接收任意多个参数，并返回最大那个
     Python内置的常用函数还包括数据类型转换函数
      如：str()函数可以把其他数据类型转换为字符串
      >>>str(500)
      '500'

函数名其实就是指向一个函数对象的引用，完全可以把函数名赋给一个变量，相当于给这个函数起了一个别名：

#变量w指向max函数
    >>>w = max
    #因此，也可以通过w调用max函数
    >>>w(1,5,10,55)
    55

![在这里插入图片描述][70]

1.  定义函数  
    在Python中，定义一个函数要使用`def` 语句，依次写出函数名、括号、括号中的参数和冒号`:` ，然后，在缩进块中编写函数体，函数的返回值用`return` 语句返回

自定义一个求最大数的`w_max`函数：
    def w_max(a, b):
    	if a > b:
    		return a
    	else:
    		return b
    
    保存该自定义函数至：py1.py
    命令行模式切换到该文件的当前目录下启动Python解释器，用
    from py1 import w_max 来导入w_max函数，#py1位文件名

![在这里插入图片描述][70 1]  
空函数  
如果想定义一个无任何操作的空函数，可以用`pass`语句

def empty_function():
    	pass

`pass`可以用来作为占位符，比如现在还没有想好怎么写函数的代码，就可以先放一个`pass`，让代码能运行起来，如：

if 1 > 0:
    	pass
    缺少pass，代码运行就会有语法错误

参数检查  
调用函数时，如果参数个数不对，Python解释器会自动检查出来，并抛出`TypeError`  
但如果是参数类型不对，Python解释器就无法帮我们检查

返回多个值  
函数可以返回多个值，如：游戏中经常需要从一个点移动到另一个点，给出坐标、位移和角度，就可以计算出新的新的坐标

import math
    
    def move(x, y, step, angle=0):
        nx = x + step * math.cos(angle)
        ny = y - step * math.sin(angle)
        return nx, ny

`import math`语句表示导入`math`包，并允许后续代码引用`math`包里的`sin、cos`等函数  
然后，我们就可以同时获得返回值：

>>> x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
    >>> print(x, y)
    151.96152422706632 70.0

但其实这只是一种假象，Python函数返回的仍然是单一值：

>>> r = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
    >>> print(r)
    (151.96152422706632, 70.0)

原来返回值是一个tuple！但是，在语法上，返回一个tuple可以省略括号，而多个变量可以同时接收一个tuple，按位置赋给对应的值，所以，Python的函数返回多值其实就是返回一个tuple，但写起来更方便。

总结

定义函数时，需要确定函数名和参数个数；
    如果有必要，可以先对参数的数据类型做检查；
    函数体内部可以用return随时返回函数结果；
    函数执行完毕也没有return语句时，自动return None。
    函数可以同时返回多个值，但其实就是一个tuple。

1.  函数的参数  
    定义函数的时候，我们把参数的名字和位置确定下来，函数的接口定义就完成了。对于函数的调用者来说，只需要知道如何传递正确的参数，以及函数将返回什么样的值就够了，函数内部的复杂逻辑被封装起来，调用者无需了解。  
    Python的函数定义非常简单，但灵活度却非常大。除了正常定义的必选参数外，还可以使用默认参数、可变参数和关键字参数，使得函数定义出来的接口，不但能处理复杂的参数，还可以简化调用者的代码。

###### 位置参数 ######

`fun1(x, y)`函数有两个参数：`x`和`y`，这两个参数都是位置参数，调用函数时，传入的两个值按照位置顺序依次赋给参数`x`和`y`

###### 默认参数 ######

定义函数：求x的n次方

def w_power(x, y = 2):

当我们调用`w_power(3)`时，相当于调用`w_power(3, 2)`

*  定义默认参数要牢记一点：默认参数必须指向不变对象！

###### 可变参数 ######

要定义出这个函数，我们必须确定输入的参数。由于参数个数不确定，我们首先想到可以把a，b，c……作为一个list或tuple传进来，这样，函数可以定义如下

def calc(numbers):
        sum = 0
        for n in numbers:
            sum = sum + n * n
        return sum

但是调用的时候，需要先组装出一个list或tuple：

>>> calc([1, 2, 3])
    14
    >>> calc((1, 3, 5, 7))
    84

如果利用可变参数，调用函数的方式可以简化成这样：

>>> calc(1, 2, 3)
    14
    >>> calc(1, 3, 5, 7)
    84

如果利用可变参数，调用函数的方式可以简化成这样：

>>> calc(1, 2, 3)
    14
    >>> calc(1, 3, 5, 7)
    84

所以，我们把函数的参数改为可变参数：

def calc(*numbers):
        sum = 0
        for n in numbers:
            sum = sum + n * n
        return sum

*  Python允许你在list或tuple前面加一个\*号，把list或tuple的元素变成可变参数传进去：

>>> nums = [1, 2, 3]
    >>> calc(*nums)
    14

`*nums`表示把`nums`这个list的所有元素作为可变参数传进去。这种写法相当有用，而且很常见。

1.  递归函数  
    在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。  
    `阶乘为例：n! = 1 x 2 x 3 x ... x n，`用函数`fact(n)`表示`fact(n) = n! = 1 x 2 x 3 x ... x (n-1) x n = (n-1)! x n = fact(n-1) x n`所以，`fact(n)`可以表示为`n x fact(n-1)`，只有n=1时需要特殊处理

`fact(n)`用递归的方式写出来就是

def fact(n):
        if n==1:
            return 1
        return n * fact(n - 1)

*  总结

使用递归函数的优点是逻辑简单清晰，缺点是过深的调用会导致栈溢出。
    针对尾递归优化的语言可以通过尾递归防止栈溢出。尾递归事实上和循环是等价的，没有循环语句的编程语言只能通过尾递归实现循环。
    Python标准的解释器没有针对尾递归做优化，任何递归函数都存在栈溢出的问题。

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