python入門筆記(Day2)--預設/可變/關鍵字/命名字關鍵字引數
總結:
本章只列舉了常用的幾個函式,其他的要用時臨時調取即可,最難得不是這些函式的定義,而是結合不同引數的使用方法。
內容:
預設引數(aaa(’ ‘)),可變引數(aaa(b)),關鍵字引數(aaa(c,**b)),命名關鍵字引數(作為分隔符)
定義函式
對引數型別做檢查,只允許整數和浮點數型別的引數。資料型別檢查可以用內建函式isinstance()實現:
def my_abs(x):
if not isinstance(x, (int, float)):
raise TypeError('bad operand type')
if x >= 0:
return x
else:
return -x
呼叫函式
在遊戲中經常需要從一個點移動到另一個點,給出座標、位移和角度,就可以計算出新的新的座標:
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語句表示匯入math包,並允許後續程式碼引用math包裡的sin、cos等函式。
然後,我們就可以同時獲得返回值:
>>> x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
>>> print(x, y)
151.96152422706632 70.0
注:此處xy與函式式裡的並不同,他只是為了承接返回的nx、ny值而已
實際上100和60應該是額外新增的值,從math中只是獲取了sin和cos的公式不是角度。
但其實這只是一種假象,Python函式返回的仍然是單一值:
>>> r = move(100, 100, 60, math.pi / 6)
>>> print(r)
(151.96152422706632, 70.0)
原來返回值是一個tuple!但是,在語法上,返回一個tuple可以省略括號,而多個變數可以同時接收一個tuple,按位置賦給對應的值,所以,Python的函式返回多值其實就是返回一個tuple,但寫起來更方便
練習
請定義一個函式quadratic(a, b, c),接收3個引數,返回一元二次方程:
ax2 + bx + c = 0的兩個解。
提示:計算平方根可以呼叫math.sqrt()函式,如:
>>> import math
>>> math.sqrt(2)
1.4142135623730951
答案:
# -*- coding: utf-8 -*-
import math
def quadratic(a, b, c):
x1=(-b+math.sqrt(b*b-4*a*c))/2*a
x2=(-b-math.sqrt(b*b-4*a*c))/2*a
return x1,x2
# 測試:
print(quadratic(2, 3, 1)) # => (-0.5, -1.0)
print(quadratic(1, 3, -4)) # => (1.0, -4.0)
注意:此處一定記得是4*a*c而不是4ac,習慣還是要改過來
函式另類用法
把年齡和城市設為預設引數:
def enroll(name, gender, age=6, city='Beijing'):
print('name:', name)
print('gender:', gender)
print('age:', age)
print('city:', city)
這樣,大多數學生註冊時不需要提供年齡和城市,只提供必須的兩個引數:
>>> enroll('Sarah', 'F')
name: Sarah
gender: F
age: 6
city: Beijing
只有與預設引數不符的學生才需要提供額外的資訊:
enroll('Bob', 'M', 7)
enroll('Adam', 'M', city='Tianjin')
可見,預設引數降低了函式呼叫的難度,而一旦需要更復雜的呼叫時,又可以傳遞更多的引數來實現。無論是簡單呼叫還是複雜呼叫,函式只需要定義一個。
注:
定義預設引數要牢記一點:預設引數必須指向不變物件!
為什麼要設計str、None這樣的不變物件呢?因為不變物件一旦建立,物件內部的資料就不能修改,這樣就減少了由於修改資料導致的錯誤。
可變引數
如果已經有一個list或者tuple,要呼叫一個可變引數怎麼辦?可以這樣做:
def calc(numbers):
sum = 0
for n in numbers:
sum = sum + n * n
return sum
>>> nums = [1, 2, 3]
>>> calc(nums[0], nums[1], nums[2])
14
這種寫法當然是可行的,問題是太繁瑣,所以Python允許你在list或tuple前面加一個*號,把list或tuple的元素變成可變引數傳進去:
def calc(*numbers):
sum = 0
for n in numbers:
sum = sum + n * n
return sum
>>> nums = [1, 2, 3]
>>> calc(*nums)
14
*nums表示把nums這個list的所有元素作為可變引數傳進去。這種寫法相當有用,而且很常見。
關鍵字引數
示例:
def person(name,age, **kw):
print('name:',name, 'age:',age, 'other:',kw)
函式person除了必選引數name和age外,還接受關鍵字引數kw。在呼叫該函式時,可以只傳入必選引數:
>>> person('Michael', 30)
name: Michael age: 30 other: {}
也可以傳入任意個數的關鍵字引數:
>>> person('Bob', 35, city='Beijing')
name: Bob age: 35 other: {'city': 'Beijing'}
>>> person('Adam', 45, gender='M', job='Engineer')
name: Adam age: 45 other: {'gender': 'M', 'job': 'Engineer'}
複雜的呼叫可以用簡化的寫法:
>>> extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
>>> person('Jack', 24, **extra)
name: Jack age: 24 other: {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
**extra表示把extra這個dict的所有key-value用關鍵字引數傳入到函式的**kw引數,kw將獲得一個dict,注意kw獲得的dict是extra的一份拷貝,對kw的改動不會影響到函式外的extra。
命名關鍵字引數
和關鍵字引數**kw
不同,命名關鍵字引數需要一個特殊分隔符,後面的引數被視為命名關鍵字引數。
如果要限制關鍵字引數的名字,就可以用命名關鍵字引數,例如,只接收city和job作為關鍵字引數。這種方式定義的函式如下:
def person(name, age, *, city, job):
print(name, age, city, job)
呼叫方式如下:
>>> person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')
Jack 24 Beijing Engineer
要特別注意,*
不是引數,而是特殊分隔符。如果缺少*,Python直譯器將無法識別位置引數和命名關鍵字引數
組合
引數定義的順序必須是:必選引數、預設引數、可變引數、命名關鍵字引數和關鍵字引數。
def f1(a, b, c=0, *args, **kw):
print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'args =', args, 'kw =', kw)
def f2(a, b, c=0, *, d, **kw):
print('a =', a, 'b =', b, 'c =', c, 'd =', d, 'kw =', kw)
>>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b')
a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {} # 注意此處容易錯
>>> f1(1, 2, 3, 'a', 'b', x=99)
a = 1 b = 2 c = 3 args = ('a', 'b') kw = {'x': 99} # 可與上例對比
>>> f2(1, 2, d=99, ext=None)
a = 1 b = 2 c = 0 d = 99 kw = {'ext': None}
遞迴函式–漢諾塔
實際類似於巢狀函式:
def mov(n,a,b,c): # n僅表示盤子數
if 1==n:
print(a,'-->',c) #如果只有一個盤子,直接從A動到C
else:
mov(n-1,a,c,b) #step1:將前n-1個盤子從A移動到B,所以要把b放到之前c的位置
mov(1,a,b,c) #step2:將最底下的第n號盤子從A移動到C
mov(n-1,b,a,c) #step3:將B上的n-1個盤子移動到C
#遞迴過程分解,n>3時同理:
mov(3,A,B,C) #呼叫函式
mov(2,A,C,B) #step1:將前n-1個盤子從A移動到B
mov(1,A,B,C) #列印A-->C
mov(1,A,C,B) #列印A-->B
mov(1,C,A,B) #列印C-->B
#step2:將最底下的第n號盤子從A移動到C
mov(1,A,B,C) #列印A-->C
mov(2,B,A,C) #step3:將B上的n-1個盤子移動到C
mov(1,B,C,A) #列印B-->A
mov(1,B,A,C) #列印B-->C
mov(1,A,B,C) #列印A-->C
註解:’–>只是符號,形似箭頭而已,最關鍵的是要把a和c看做變數(或者指標)而不是固定的,所以才會出現A–>B和C–>B和B–>C這些