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函數,遞歸函數,返回值作用域,插入排序

內置模塊 例如 turn 標記 uil 未在 這樣的 不同 water

函數
數學定義:y=f(x) ,y是x的函數,x是自變量。y=f(x0, x1, ..., xn)
Python函數
由若幹語句組成的語句塊、函數名稱、參數列表構成,它是組織代碼的最小單元完成一定的功能
函數的作用
結構化編程對代碼的最基本的封裝,一般按照功能組織一段代碼封裝的目的為了復用,減少冗余代碼代碼更加簡潔美觀、可讀易懂
函數的分類
內建函數,如max()、reversed()等庫函數,如math.ceil()等

def語句定義函數
def 函數名(參數列表):
函數體(代碼塊)
[return 返回值]
函數名就是標識符,命名要求一樣語句塊必須縮進,約定4個空格Python的函數沒有return語句,隱式會返回一個None值定義中的參數列表成為形式參數,只是一種符號表達,簡稱形參

調用
函數定義,只是聲明了一個函數,它不會被執行,需要調用調用的方式,就是函數名加上小括號,括號內寫上參數調用時寫的參數是實際參數,是實實在在傳入的值,簡稱實參

參數調用時傳入的參數要和定義的個數相匹配(可變參數例外)
位置參數
def f(x, y, z) 調用使用 f(1, 3, 5)按照參數定義順序傳入實參
關鍵字參數
def f(x, y, z) 調用使用 f(x=1, y=3, z=5),使用形參的名字來出入實參的方式,如果使用了形參名字,那麽傳參順序就可和定義順序不同
傳參
f(z=None, y=10, x=[1])
f((1,), z=6, y=4.1)
f(y=5, z=6, 2) #
要求位置參數必須在關鍵字參數之前傳入,位置參數是按位置對應的

參數默認值(缺省值)
定義時,在形參後跟上一個值
def add(x=4, y=5):
return x+y
測試調用 add(6, 10) 、add(6, y=7) 、add(x=5) 、add()、add(y=7)、 add(x=5, 6) 、add(y=8,
4)、add(x=5, y=6)、add(y=5, x=6)
測試定義後面這樣的函數 def add(x=4,y)
作用
參數的默認值可以在未傳入足夠的實參的時候,對沒有給定的參數賦值為默認值
參數非常多的時候,並不需要用戶每次都輸入所有的參數,簡化函數調用
舉例
定義一個函數login,參數名稱為host、port、username、password

可變參數

一個形參可以匹配任意個參數
位置參數的可變參數
有多個數,需要累加求和
在形參前使用*表示該形參是可變參數,可以接收多個實參
收集多個實參為一個tuple
關鍵字參數的可變參數
形參前使用*符號,表示可以接收多個關
可變參數混合使用
總結
有位置可變參數和關鍵字可變參數
位置可變參數在形參前使用一個星號

關鍵字可變參數在形參前使用兩個星號**
位置可變參數和關鍵字可變參數都可以收集若幹個實參,位置可變參數收集形成一個tuple,關
鍵字可變參數收集形成一個dict
混合使用參數的時候,可變參數要放到參數列表的最後,普通參數需要放到參數列表前面,位
置可變參數需要在關鍵字可變參數之前
keyword-only參數(Python3加入)
如果在一個星號參數後,或者一個位置可變參數後,出現的普通參數,實際上已經不是普通的
參數了,而是keyword-only參數

編寫一個函數,接受一個參數n,n為正整數,左右兩種打印方式。要求數字必須對齊
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函數的返回值
Python函數使用return語句返回“返回值”
所有函數都有返回值,如果沒有return語句,隱式調用return None
return 語句並不一定是函數的語句塊的最後一條語句
一個函數可以存在多個return語句,但是只有一條可以被執行。如果沒有一條return語句被執
行到,隱式調用return None
如果有必要,可以顯示調用return None,可以簡寫為return
如果函數執行了return語句,函數就會返回,當前被執行的return語句之後的其它語句就不會
被執行了
作用:結束函數調用、返回值

函數嵌套
函數嵌套
在一個函數中定義了另外一個函數
函數有可見範圍,這就是作用域的概念
內部函數不能在外部直接使用,會拋NameError異常,因為它不可見
作用域***
作用域
一個標識符的可見範圍,這就是標識符的作用域。一般常說的是變量的作用域
全局作用域
在整個程序運行環境中都可見
局部作用域
在函數、類等內部可見
局部變量使用範圍不能超過其所在的局部作用域
從嵌套結構例子看出
外層變量作用域在內層作用域可見
全局變量global,使用global關鍵字的變量
global使用原則
外部作用域變量會內部作用域可見,但也不要在這個內部的局部作用域中直接使用,因為
函數的目的就是為了封裝,盡量與外界隔離
如果函數需要使用外部全局變量,請使用函數的形參傳參解決
自由變量:未在本地作用域中定義的變量。例如定義在內存函數外的外層函數的作用域中的變量
閉包:就是一個概念,出現在嵌套函數中,指的是內層函數引用到了外層函數的自由變量,就形成
了閉包。
使用了nonlocal關鍵字,將變量標記為不在本地作用域定義,而在上級的某一級局部作用域中定義,但不
能是全局作用域中定義

變量名解析原則LEGB
Local,本地作用域、局部作用域的local命名空間。函數調用時創
建,調用結束消亡
Enclosing,Python2.2時引入了嵌套函數,實現了閉包,這個就
是嵌套函數的外部函數的命名空間
Global,全局作用域,即一個模塊的命名空間。模塊被import時
創建,解釋器退出時消亡
Build-in,內置模塊的命名空間,生命周期從python解釋器啟動
時創建到解釋器退出時消亡。例如 print(open),print和open都
是內置的變量
所以一個名詞的查找順序就是LEGB

插入排序
直接插入排序原理
在未排序序列中,構建一個子排序序列,直至全部數據排序完成
將待排序的數,插入到已經排序的序列中合適的位置
增加一個哨兵,放入待比較值,讓它和後面已經排好序的序列比較,找到合適的插入點
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匿名函數
匿名,即沒有名字
匿名函數,即沒有名字的函數
沒有名字如何定義
沒有名字如何調用
如果能調用,如何使用

匿名函數
使用lambda關鍵字來定義匿名函數
參數列表不需要小括號
冒號是用來分割參數列表和表達式的
不需要使用return,表達式的值,就是匿名函數返回值
lambda表達式(匿名函數)只能寫在一行上,被稱為單行函數
用途
在高階函數傳參時,使用lambda表達式,往往能簡化代碼

遞歸Recursion
遞歸要求
遞歸一定要有退出條件,遞歸調用一定要執行到這個退出條件。沒有退出條件的遞歸調用,就是無限
調用
遞歸調用的深度不宜過深
Python對遞歸調用的深度做了限制,以保護解釋器
超過遞歸深度限制,拋出RecursionError: maxinum recursion depth exceeded 超出最大深

sys.getrecursionlimit()

遞歸的性能
循環稍微復雜一些,但是只要不是死循環,可以多次叠代直至算出結果
fib函數代碼極簡易懂,但是只能獲取到最外層的函數調用,內部遞歸結果都是中間結果。而且給定一個n
都要進行近2n次遞歸,深度越深,效率越低。為了獲取斐波那契數列需要外面在套一個n次的循環,效率
就更低了
遞歸還有深度限制,如果遞歸復雜,函數反復壓棧,棧內存很快就溢出了

遞歸總結
遞歸是一種很自然的表達,符合邏輯思維
遞歸相對運行效率低,每一次調用函數都要開辟棧幀
遞歸有深度限制,如果遞歸層次太深,函數反復壓棧,棧內存很快就溢出了
如果是有限次數的遞歸,可以使用遞歸調用,或者使用循環代替,循環代碼稍微復雜一些,但是只要不是
死循環,可以多次叠代直至算出結果
絕大多數遞歸,都可以使用循環實現
即使遞歸代碼很簡潔,但是能不用則不用遞歸

函數,遞歸函數,返回值作用域,插入排序