python---函数
set() sorted()
# 这是一个函数的定义
"""
def 定义函数，指出函数名是greet_user
括号内列出参数，此处不需要任何参数，但是括号必不可少
函数签名以冒号结束
冒号后的所有缩进构成了函数体
"""
def greet_user():
"""文档字符串注释，描述函数作用，Python使用它来生成有关程序中函数的文档：显示简单的问候语"""
print("Hello!")
# 调用函数，需要依次指定函数名以及用括号括起来的必要信息。
# 该函数不需要任何信息，只需要写空括号即可
greet_user()向函数传递信息
# 此处的username是形参
def greet_user(username):
"""显示简单的问候语"""
print("Hello, " + username.title() + "!")
# "zhangsan"是实参
greet_user("zhangsan")传递实参
函数定义中可能包含多个形参，函数调用中也可能包含多个实参。向函数传递实参的方式很多，可使用位置实参，它要求实参的顺序与形参的顺序相同；也可以使用关键字实参，其中每个实参都由变量名和值组成；还可以使用列表和字典。
位置实参
调用函数时，Python必须将函数调用中的每个实参都关联到函数定义中的一个形参。最简单的关联方式是基于实参的顺序，即位置实参。
def describe_pet(animal_type, pet_name):
"""显示宠物的信息"""
print("\nI have a " + animal_type + ".")
print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + ".")
describe_pet("dog", "goushengzi")关键字实参
关键字实参是传递给函数的名称-值对。直接在实参中将名称和值关联起来。关键字实参无需考虑函数调用中的实参顺序，并清楚地指出了函数调用中各个值的用途。
def describe_pet(animal_type, pet_name):
"""显示宠物的信息"""
print("\nI have a " + animal_type + ".")
print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + ".")
describe_pet(animal_type="dog", pet_name="goushengzi")
describe_pet(pet_name="goushengzi", animal_type="dog")默认值
定义函数时可以给每个形参指定默认值。调用函数时若给形参提供了实参，则Python使用实参的值，否则使用形参的默认值。可以使用默认值简化函数调用，并指出函数的典型用法。
def describe_pet(pet_name, animal_type="dog"):
"""显示宠物的信息"""
print("\nI have a " + animal_type + ".")
print("My " + animal_type + "'s name is " + pet_name.title() + ".")
# 在调用的时候只包含一个参数-宠物的名字，Python依然将这个实参看成位置实参
# 如果函数调用只包含宠物的名字，这个实参将关联到函数定义中的第一个形参
# 因此在函数定义的时候需要将pet_name放在形参列表的开头
describe_pet("xiaobai")
describe_pet("xiaohei", "cat") # 使用实参的值，默认值被覆盖使用默认值时，在形参列表中必须先列出没有默认值的形参，再列出有默认值的形参。这样Python依然能够正确地解读位置实参。
等效的函数调用
def describe_pet(pet_name, animal_type="dog")
在任何情况下都必须给pet_name提供实参，指定该实参时可以使用位置实参，也可以使用关键字实参。如果想改变动物类型，还必须给animal_type提供实参，同样可以采用位置实参，也可以使用关键字实参。
返回值
在函数中使用return返回值到调用函数的代码行。
返回简单值
def get_formatted_name(first_name, last_name):
"""返回整洁的姓名"""
full_name = first_name + ' ' + last_name
return full_name.title()
result = get_formatted_name('zhang', 'san')
print(result)让实参变成可选的
通过参数的默认值让实参变成可选的
def get_formatted_name(first_name, middle_name, last_name):
"""返回整洁的姓名"""
full_name = first_name + ' ' + middle_name + ' ' + last_name
return full_name.title()
result = get_formatted_name("zhang", "da", "san")
print(result)
def get_formatted_name(first_name, last_name, middle_name=''):
"""返回整洁的姓名"""
if middle_name:
full_name = first_name + ' ' + middle_name + " " + last_name
else:
full_name = first_name + " " + last_name
return full_name.title()
result = get_formatted_name("zhang", "san")
print(result)
result = get_formatted_name("zhang", "san", "da")
print(result)返回字典
函数可以返回任意类型的值，包括列表和字典等比较复杂的数据结构。
def build_person(first_name, last_name):
"""返回一个字典，其中包含有关一个人的信息"""
person = {'first':first_name, 'last':last_name}
return person
result = build_person('li', 'si')
print(result)
def build_person(first_name, last_name, age=''):
"""返回一个字典，其中包含有关一个人的信息"""
person = {'first':first_name, 'last':last_name}
if age:
person['age'] = age
return person
result = build_person('zhang', 'san', 30)
print(result)结合使用函数和while循环
结合使用函数get_formatted_name()和while循环，以更正规的方式问候用户：
def get_formatted_name(first_name, last_name):
"""返回整洁的姓名"""
full_name = first_name + ' ' + last_name
return full_name.title()
# 这是一个无限循环
while True:
print("\nPlease tell me your name:")
f_name = input("First name: ")
l_name = input("Last name: ")
formatted_name = get_formatted_name(f_name, l_name)
print("\nHello, " + formatted_name + "!")优化，带退出功能：
def get_formatted_name(first_name, last_name):
"""返回整洁的姓名"""
full_name = first_name + ' ' + last_name
return full_name.title()
# 这是一个无限循环
while True:
print("\nPlease tell me your name:")
f_name = input("First name: ")
if f_name == 'q':
break
l_name = input("Last name: ")
if l_name == 'q':
break
formatted_name = get_formatted_name(f_name, l_name)
print("\nHello, " + formatted_name + "!")传递列表
将列表传递给函数后，函数就能直接访问其内容。
假设有一个用户列表，我们要问候其中的每位用户：
def greet_users(names):
"""向列表中的每位用户发出简单的问候"""
for name in names:
msg = "Hello, " + name.title() + "!"
print(msg)
usernames = ['zhang san', 'li si', 'wang wu']
greet_users(usernames)在函数中修改列表
将列表传递给函数后，函数就可以对其进行修改。在函数中对这个列表所做的任何修改都是永久性的。
下面模拟一家为用户提交的设计制作3D打印模型的公司，需要打印的设计存储在一个列表中，打印后移到另一个列表中。如果不使用函数，则代码如下：
# 创建一个列表，其中包含一些要打印的设计
unprinted_designs = ['iphone case', 'robot pendant', 'dodecahedron']
completed_models = []
# 模拟打印每个设计，直到没有未打印的设计为止
# 打印每个设计后，都将其移到列表completed_models中
while unprinted_designs:
current_design = unprinted_designs.pop()
# 模拟根据设计制作3D打印模型的过程
print("Printing model: " + current_design)
completed_models.append(current_design)
# 显示打印好的所有模型
print("\nThe following models have been printed:")
for completed_model in completed_models:
print(completed_model)重写：
def print_models(unprinted_designs, completed_models):
"""
模拟打印每个设计，直到没有未打印的设计为止
打印每个设计后，都将其移到列表completed_models中
:param unprinted_designs:
:param completed_models:
:return:
"""
while unprinted_designs:
current_design = unprinted_designs.pop()
# 模拟根据设计制作3D打印模型的过程
print("Printing model: " + current_design)
completed_models.append(current_design)
def show_completed_models(completed_models):
"""显示打印好的所有模型"""
print("\nThe following models have been printed:")
for completed_model in completed_models:
print(completed_model)
unprinted_designs = ['iphone case', 'robot pendant', 'dodecahedron']
completed_models = []
print_models(unprinted_designs, completed_models)
show_completed_models(completed_models)禁止函数修改列表
有时候需要禁止函数修改列表。你可能决定如下：
即便打印所有设计后，也要保留原来未打印的设计列表，以供备案。由于将所有的设计都移出了unprinted_designs，这个列表空了。为了解决这个问题，可向函数传递列表的副本而不是原件：这样函数所做的任何修改都只影响副本，原件不受影响。
要将列表的副本传递给函数，可以：function_name(list_name[:])
切片表示法[:]创建列表的副本。
调用的时候：print_models(unprinted_designs[:], completed_models)
除非有充分的的理由需要传递副本，否则还是传递原列表。因为让函数使用现成列表避免花时间和内存创建副本，从而提高效率。
传递任意数量的实参
类似于java中的可变参数，形参之前加*号。
def make_pizza(*toppings):
"""打印顾客点的所有配料"""
print(toppings)
# Python将实参封装到一个元组中，即便函数只收到一个值也如此
make_pizza("pepperoni")
make_pizza("mushrooms", "green peppers", "extra cheese")结合使用位置实参和任意数量实参
如果要让函数接收不同类型的实参，必须在函数定义中将接纳任意数量实参的形参放在最后。Python先匹配位置实参和关键字实参，再将剩下的实参都收集到最后一个形参中。
如果前面的函数还需要一个表示比萨尺寸的实参，必须将该形参放在形参*toppings前面：
def make_pizza(size, *toppings):
"""概述要制作的比萨"""
print("\nMaking a " + str(size) +
"-inch pizza with the following toppings:")
for topping in toppings:
print("- " + topping)使用任意数量的关键字实参
你知道将收到有关用户的信息，但不确定会是什么样的信息，下面的实例中接收名字和姓氏，同时还接收任意数量的关键字实参：
def build_profile(first, last, **user_info):
"""创建一个字典，其中包含我们知道的有关用户的一切"""
profile = {}
profile['first_name'] = first
profile['last_name'] = last
for key, value in user_info.items():
profile[key] = value
return profile
user_profile = build_profile('zhang', 'san', location = 'xisanqi', field='big data')
print(user_profile)将函数存储在模块中
函数可将代码块与主程序分离。通过给函数指定描述性名称，可让主程容易理解。还可以将函数存储在被称为模块的独立文件中，再将模块导入到主程中。import语句允许在当前程序文件中使用模块中的代码。
做到函数的重用，以及与别的程序员共享这些文件而不是整个程序。同时也可以导入其他程序员编写的函数库。
导入整个模块
首先，创建模块。模块是扩展名为.py的文件，包含要导入到程序中的代码。
现在创建一个包含函数make_pizza()的模块。
def make_pizza(size, *toppings):
"""概述要制作的比萨"""
print("\nMaking a " + str(size) +
"-inch pizza with the following toppings:")
for topping in toppings:
print("- " + topping)在模块所在的目录中创建另一个making_pizzas.py的文件，导入刚创建的模块并调用make_pizza()两次：注意：对于自定义的模块，需要在其当前目录击右键make directory as source root，否则报错
import mokuaipizza
mokuaipizza.make_pizza(16, "pepperoni")
mokuaipizza.make_pizza(12, "mushrooms", "green peppers", "extra cheese")导入特定的函数
导入模块中的特定函数，语法如下：
from module_name import function_name
通过用逗号分隔函数名，可根据需要从模块中导入任意数量的函数：
from module_name import function_0, function_1, function_2
比如上述案例：
from mokuaipizza import make_pizza
make_pizza(16, "pepperoni")
make_pizza(12, "mushrooms", "green peppers", "extra cheese")使用as给函数指定别名
如果要导入的函数的名称可能与程序中现有的名称冲突，或者函数的名称太长，可指定别名。
如：
from mokuaipizza import make_pizza as mp
mp(16, "pepperoni")
mp(12, "mushrooms", "green peppers", "extra cheese")使用as给模块指定别名
通过给模块指定简短的别名，可以更轻松调用模块中的函数，如：
import mokuaipizza as mp
mp.make_pizza(16, "pepperoni")
mp.make_pizza(12, "mushrooms", "green peppers", "extra cheese")导入模块中的所有函数
使用*可让Python导入模块中的所有函数：
from mokuaipizza import *
make_pizza(16, "pepperoni")
make_pizza(12, "mushrooms", "green peppers", "extra cheese")import语句的*让Python将模块中的每个函数都复制到这个程序文件中。此时可以通过函数名称调用每个函数，无需使用点表示法。
除非自己编写的模块，否则不要轻易使用这种方法，有可能引起冲突。