Python编程 - 函数进阶

目录

前言

一、函数参数的高级用法

(一)缺省参数

(二)命名参数

(三)不定长参数

二、拆包

(一)函数返回值拆包

(二)通过星号拆包

(三)总结

三、匿名函数

(一)函数定义

(二)使用匿名函数

四、递归函数

(一)简介

(二)基本结构

(三)简单示例

(四)优缺点

总结


前言

上篇文章主要了解了函数基础,如何定义函数,函数种类以及局部变量和全局变量的差异等,接下来就讲解python函数较为进阶的知识点,若有任何想法欢迎一起沟通讨论。


一、函数参数的高级用法

与函数相关的参数种类主要有三种:缺省参数,命名参数和不定长参数;

(一)缺省参数

缺省参数又称为默认参数,是指在定义函数形参时指定默认值,如果调用函数时没有传递实参,则该缺省参数就用默认值,如果传递了实参,就以传递的实参为准。

示例:

def add(a, b=20):
    print("输出结果为%s" % (a + b))

 
add(10) #控制台输出:输出结果为30

调用函数时,若有些参数不必传值,而是使用默认值,这种情况就可以使用缺省参数;

注意:

  1. 缺省参数只能定义在形参的后面
  2. 缺省参数定义在一起,非缺省参数定义在一起

(二)命名参数

命名参数指的是调用函数时,传递的实参带有名字,能够在调用函数时,不受位置的影响,给指定的参数传递数据。

示例:

def add(a):
    print("传递的值为%s" % a)


add(a=10)  # 控制台输出:传递的值为10

注意:命名参数的名字要与形参中的名字相同

(三)不定长参数

定义函数时,如果不确定形参的个数,可以使用不定长参数,不定长参数有两种方式:

  • *args:表示调用参数时多余的未命名参数都会以元组的方式存储到args中
  • **kwargs:表示调用参数时多余的命名参数都会以键值对的方式存储到kwargs中

示例:

def add(a, *args, **kwargs):
    print(a)
    print(args)
    print(kwargs)


add(10, 20, 30, d=40, e=50)

执行结果为:

Python编程 - 函数进阶_第1张图片

注意:不定长参数值的就是*args和**kwargs,*和**不能省略,否则就变成普通的形参了


二、拆包

(一)函数返回值拆包

如果一个函数通过return返回了元组、列表或集合,可以通过拆包的方式将返回值拆分到每个变量中;

示例:

def get_value():
    return 10, 20, 30


a, b, c = get_value()
print(a, b, c)  #控制台输出:10 20 30

通过函数返回值拆包,可以快速的将具体的数据用变量存储,函数返回值拆包对数据的处理更加方便快捷,注意变量的个数需要与函数返回值的个数相同,否则程序会报错。

(二)通过星号拆包

当调用函数需要传递列表、元组、集合或字典中的数据时,如果使用普通的方式传递容器中的数据,不是很美观和简洁,使用星号拆包既能传递每个数据,代码也更加简洁;

普通方式拆包:

def add(a, b, c):
    print("相加的结果为%s" % (a + b + c))


list = [10, 20, 30]
add(list[0], list[1], list[2])  #控制台输出:相加的结果为60

星号拆包:

def add(a, b, c):
    print("相加的结果为%s" % (a + b + c))


list = [10, 20, 30]
add(*list)  # 控制台输出:相加的结果为60

由此得知星号拆包更加便利,元组和集合都是使用*号,一般在调用函数时使用,使用**对字典进行拆包,拆包的结果是命名参数。

注意:这里谈到的*和**和不定长参数中的*和**没有任何关系

(三)总结

函数返回值拆包主要是将函数的返回值拆分到每个变量中,而星号拆包则是将容器中的元素先进行拆分,再传递给函数。


三、匿名函数

(一)函数定义

没有名字的函数就是匿名函数,python中使用lambda定义匿名函数,

示例:

格式:lambda 形参1,形参2....:表达式
例子:lambda x, y: x + y  #定义一个加法函数

匿名函数的作用就是便利,使用一行代码就可以完成简单的函数定义,同时也可以当做实参传递到另一个函数中。

注意:lambda函数能接受的参数数量不限,但只能返回一个表达式的值,无需写return,默认就是有返回值

(二)使用匿名函数

使用匿名函数主要有两种方式,一种是"变量名()"调用匿名函数,另一种是将匿名函数作为另一个函数的实参进行传递,

方式一示例:

add = lambda x, y: x + y

value = add(10, 20)
print(value) # 控制台输出30

方式二示例:

def add(a, b, opt):
    return opt(a, b)


value = add(10, 20, lambda x, y: x + y)
print(value)  # 控制台输出30

四、递归函数

(一)简介

递归函数是指在函数内部调用自身的函数。递归是一种非常强大的编程技巧,尤其适用于解决一些可以被分解为更小的相似子问题的问题。递归通常用于处理树形结构、分治算法,如归并排序、快速排序和动态规划问题,在使用递归时,确保设计好基准情况以防止无限递归是至关重要的。

(二)基本结构

递归函数通常包括两个部分:

  1. 基准情况: 这是递归的停止条件,当满足这个条件时,函数不再调用自身,而是返回一个明确的值。
  2. 递归情况: 这是递归函数调用自身的部分,通过逐步减小问题的规模,将问题不断向基准情况靠近。

(三)简单示例

我们通过阶乘来简单演示递归函数,阶乘是数学中的一个概念,表示一个正整数的所有正整数的乘积。比如,5的阶乘是 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120;

示例如下:

def factorial(n):
    # 基准情况:n为1或0时,阶乘为1
    if n == 1 or n == 0:
        return 1
    # 递归情况:n! = n * (n-1)!
    else:
        return n * factorial(n - 1)

# 测试函数
print(factorial(5))  # 输出120

(四)优缺点

优点:

  • 递归代码通常更简洁,更易于理解,特别是在处理树形结构或自然递归的问题时。

缺点:

  • 每次递归调用都会占用一定的栈空间,因此对于非常深的递归,可能会导致栈溢出。
  • 递归通常比迭代方法更慢,因为每次函数调用都有一定的开销。

总结

本文主要讲了函数的高级用法,匿名函数和递归函数等,通过例子进一步加深印象,下文开始接触面向对象,这也是相对重要的知识,让我们一起拭目以待吧!

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