一木.溪桥学Python-09：函数的返回值、函数的作用域、作用域的优先级、递归函数、内置文件中常用方法、匿名函数lambda、高阶函数

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本文介绍了Python编程中的函数概念，包括函数的返回值、作用域及其优先级、递归函数的使用。还探讨了内置文件方法如range()、zip()、map()和filter()，以及匿名函数lambda和高阶函数的应用。通过实例讲解了值类型与引用类型的差异，以及Python中函数的值传递和引用传递特性。

一木.溪桥在Logic Education跟Amy学Python

12期：Python基础课
一木.溪桥学Python-09：函数的返回值、作用域、作用域的优先级、递归函数、内置文件中常用方法、匿名函数lambda、高阶函数
日期：2021年1月4日

学习目标：

函数的返回值
函数的作用域
作用域的优先级
递归函数
内置文件中常用方法
匿名函数lambda
高阶函数

学习内容：

函数的返回值

当两个函数之间，想要互相使用到内部变量时，就可以应用到函数的返回值。
函数的返回值定义：
tips
使用 return 关键字返回内容
将内容返回到函数调用处
函数体中没有 return 语句时，函数运行结束
则默认返回 None ，也被称为隐含返回值
表达式：
def function_name(param):
return param
res = function_name(param)
eg. :

# 小栗子：
# 摄氏度与华氏度关系如：摄氏度/1.8 + 32 = 华氏度
# 需求：
# 定义函数1：用于输出摄氏度
# 定义函数2：通过摄氏度计算得出华氏度


def c_temp():
    c_t = -3
    print(f"今天摄氏度:{c_t}℃")
    return c_t


def f_temp(n):
    f_t = round(n/1.8) + 30
    print(f"今天华氏度:{f_t}℉")


if __name__ == "__main__":

    res = c_temp()

    f_temp(res)

Run:
今天摄氏度:-3℃
今天华氏度:28℉

函数多个返回值

当执行函数体内代码时，遇到第一个 return 就将指定值返回到函数调用处，也就是执行到return这行代码，后面的都不执行了。
多个返回值时，用逗号隔开，但默认为元组。
格式：
def function_name(param1,param2):
return param1
return param2
res = function_name(param)

函数的作用域

作用域介绍

Python 中，程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的，访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。
变量的作用域决定了在哪一部分程序可以访问哪个特定的变量名称。Python 的作用域一共有4种，分别是：
L(local)：局部作用域，即函数中定义的变量;
E(enclosing)：嵌套的父级函数的局部作用域，即包含此函数的上级函数的局部作用域，但不是全局的;
G(global)：全局变量，就是模块级别定义的变量;
B(build-in)：内建作用域，系统固定模块里面的变量，比如:int()等;

global 关键字

当我们需要在函数内部直接修改全局变量时，我们可以将函数内部的局部变量通过 global 关键字声明为全局变量。

函数作用域的优先级

在这里插入图片描述

递归函数

递归的介绍

函数Func(args)直接或间接调用函数本身，则该函数称为递归函数。

tips:

递归函数自身没有结束条件，所以需要我们自己设置结束条件，终止函数的调用。
可以使用递归实现的循环都可以实现，并且递归效率很低，所以递归很少使用。
eg. :

# 小栗子：
# 阶乘本质：n! = 1 * 2 * 3 * ... * n


def get_nums(num):
    if num > 1:
        return num*get_nums(num - 1)
    else:
        return 1


res = get_nums(4)
print(res)

Run:
24

内置文件中常用方法

range()

range(start,stop,step) --> range object
步长step不能为小数。（0.5 / 1.5 / …）

-eg. : 实现返回1-10的奇数列表

li = []

for i in range(1, 11, 2):
    li.append(i)

print(li)

Run:
[1, 3, 5, 7, 9]

zip()

zip()用于将可迭代的对象作为参数,将对象中对应的元素打包成一个个元组,然后返回由这些元组组成的列表。
zip(iter[,iter2 […]]) --> zip object

map()

map() 会根据提供的函数对指定序列做映射。
map(func, *iterables) --> map object

filter()

filter() 用于过滤序列，过滤掉不符合条件的元素，返回由符合条件元素组成的新列表。
filter(func, iterable) --> filter object

匿名函数lambda

匿名函数介绍

当我们在传入函数时，有些时候，不需要重复调用该函数，直接传入匿名函数更方便，也无需担心函数名冲突，并且还可以将匿名函数赋值给一个变量，再利用变量来调用该函数。
语法：lambda x:x*x

匿名函数应用

# lambda 形参:返回值
f = lambda x, y: x * y
print(f(2, 5))

# n!
from functools import reduce
print(reduce(lambda x, y: x*y, range(1, 4)))

# 匿名函数作为返回值
def fx(i, j):
    # 返回的匿名函数
    return lambda :i*j


f = fx(6, 6)    # lambda :i*j
print(f())      # 函数只有在调用时才会执行

# 匿名函数作为实参
def test(a, b, func):
    res = func(a, b)    # 11 + 22
    return res


nums = test(11, 22, lambda x, y: x+y)
print(nums)

Run:33

sort 与 sorted 区别：
sort 是应用在 list 上的方法，sorted 可以对所有可迭代的对象进行排序操作。
list 的 sort 方法返回的是对已经存在的列表进行操作，无返回值，而内建函数 sorted 方法返回的是一个新的 list，而不是在原来的基础上进行的操作。

# [4,-2,3,1] --> [1,-2,3,4]
# [4,2,3,1] --> [1,2,3,4] --> [1,-2,3,4]
li = [4, -2, 3, 1]

# key：指定排序规则，排序之后返回原元素
li.sort(key=abs)
print(li)

高阶函数

高阶函数需满足条件：
函数名作为参数传入
函数名作为返回值

拓展1：值类型与引用类型，传值调用与传引用调用的区别

本段引用来至：值类型与引用类型，传值调用与传引用调用的区别

值类型

指基本类型

整型： byte，short，int，long
浮点型：float，double
字符型：char
逻辑型：boolean

引用类型
除了四类八种基本类型外，所有的类型都称为引用类型（如：数组，类，接口，字符串）
值传递
基本数据类型赋值都属于值传递；
值传递传递的是实实在在的变量值，是传递原参数的拷贝，值传递后，实参传递给形参的值，形参发生改变而不影响实参。
特点：
此时内存中存在两个相等的基本类型，即实际参数和形式参数，后面方法中的操作都是对形参这个值的修改，不影响实际参数的值。
引用传递
引用类型之间赋值属于引用传递；
引用传递传递的是对象的引用地址，即它的本身；
特点：
在方法执行中，形参和实参内容相同，指向同一块内存地址，方法执行中对引用的操作将会影响到实际对象。
传值调用
方法调用时，实际参数把它的值的副本传递给对应的形式参数，形参的变化与实参无关。
引用调用
方法调用时，实际参数的引用（地址，而不是参数的值）被传递给方法中相对应的形式参数，函数接收的是原始值的内存地址；允许调用函数修改原始变量的值。

拓展2：python中函数值传递与引用传递

本段引用来至：python中函数值传递与引用传递

第一个问题：值传递与引用传递
简单理解，值传递就是在一个参数传入到函数中后，函数中对该参数的操作不会影响函数外该参数的变量的值；而引用传递，则是参数传递进来的相当于内存地址，对该参数的操作会直接影响到外部指向其值的变量。
结论
python中的变量没有类型，变量相当于一个指针，可以指向任何类型的对象，也就是变量引用了某个对象；python对象是有类型的，一般看变量是什么类型需要看其引用的对象是什么类型。
python中没有严格的定义值传递与引用传递，总的看来，函数传递参数都可以看做是引用传递的（因为python变量相当于指针，传递指针就相当于传递了地址的引用），只不过因为python中的有些对象是不可变的，因此让有些值传递的过程中又像是值传递的。
当python中的函数传递过来的是不可变的值时（比如数字常量、元组和字符串），相当于 C语言中的值传递的；若传递过来的参数是可变的（如列表、字典等），则相当于引用传递。

不可变的对象作参数
看个例子：

x = 10
print("xid=",id(x))
def A(x):
    print("axid=",id(x))
    return x
def B(x):
    x += x
    return x
print("ax=",A(x))
print("bx=",B(x))
print("x=",x)

结果为：

xid= 140718279271088
axid= 140718279271088
ax= 10
bx= 20
x= 10

当x传递进函数的时候，会被当作一个局部变量，也就是会新开辟一个空间存放变量，该变量引用了参数的引用。因为原参数引用的是一个不可变的对象，所以局部变量会与函数外的变量指向同一个内存区域；该局部变量不会影响函数外的变量，但在函数内给x重新赋值的时候，会重新生成一个对象，并让局部变量x指向新的对象，而外部变量x不变。因此相当于值传递。

当传递的对象是可变对象时

x = [10]
print("xid=",id(x))
def A(x):
    print("axid=",id(x))
    return x
def B(x):
    x += x
    return x
print("ax=",A(x))
print("bx=",B(x))
print("x=",x)

结果为：

xid= 2769750468232
axid= 2769750468232
ax= [10]
bx= [10, 10]
x= [10, 10]

原理与上面的类似，但有区别，x传递进函数仍然可以看作生成了一个局部变量x，其引用了外部变量x的引用，与不变的对象的运算不同的是，此时的x += [10] 操作，不会生成新的列表对象，而是修改了原来存储空间中的列表对象，因此外部的x的值也会跟着改变。
下面的例子与传递不可变参数时是一样的：

x = [10]
print("xid=",id(x))
def A(x):
    print("axid=",id(x))
    return x
def B(x):
    x = [10,10]
    print("bxid", id(x))
    return x
print("ax=",A(x))
print("bx=",B(x))
print("x=",x)

结果为：

xid= 2769750458632
axid= 2769750458632
ax= [10]
bxid 2769750460616
bx= [10, 10]
x= [10]

这里是因为赋值号=生成了新的列表导致了局部变量x指向了新的对象，原对象不变。

总结
python中的值传递与引用传递是一个相对的概念，原值有没有变化关键在原来的变量引用的对象有没有发生改变，而这些需要根据变量引用的对象来判断。

作业：

在这里插入图片描述

作业3

作业答案：

题1：

# 前一次做了！

Run:
Amy的答案：

def get_sum(num_a, num_b, num_c):
    return num_a + num_b + num_c


def get_avg(num_sums, len_li):
    num_avg = round(num_sums / len_li, 2)       # round(object, 2),2代表小数点后精确到位数为2，默认为0.
    print(f"和为：{num_sums}\n均值为：{num_avg}")


if __name__ == "__main__":
    ipt_li = list(map(float, input("请输入：").split()))       # split()：拆分字符串。通过指定分隔符对字符串进行切片，并返回分割后的字符串列表（list）,默认分隔符为空格
    num_sums = get_sum(*ipt_li)
    get_avg(num_sums, len(ipt_li))

-Run:
请输入：45 63 63
和为：171.0
均值为：57.0

题2：

法2：

tips:

Amy提示的isinstance（）真好用呀！get到了！
重新认识了 *args 和 *。
尝试了用递归没成功，等答案吧！

def opt_tu(*args):      # 此处的* 代表可变长度参数前的*

    print(*args, sep="\n")


if __name__ == "__main__":

    li = ["jack", ("tom", 23), "rose", (14, 55, 67)]

    for i in range(0, len(li)):		# for i in range li:这样更好

        if isinstance(li[i], tuple):        # 测试了也可以这样写 if type(li[i]) == type(()):

            opt_tu(*li[i])      # 此处的* 代表拆包

        else:

            print(li[i])

Run:
jack
tom
23
rose
14
55
67
Amy的答案：递归！

def get_ele(l):
    if isinstance(l, (int, str)):
        print(l)
    else:
        for item in l:
            get_ele(item)

l = ["jack", ("tom", 23), "rose", (14, 55, 67)]

get_ele(l)

Run：
jack
tom
23
rose
14
55
67

题3：

infors = [{'name': 'qian', 'age': 28}, {'name': 'amy', 'age': 20}, {'name': 'james', 'age': 25}]

print(sorted(infors, key=lambda s: s['name']))

Run:
[{‘name’: ‘amy’, ‘age’: 20}, {‘name’: ‘james’, ‘age’: 25}, {‘name’: ‘qian’, ‘age’: 28}]
Amy的答案：

infors = [{'name': 'qian', 'age': 28}, {'name': 'amy', 'age': 20}, {'name': 'james', 'age': 25}]

infors.sort(key=lambda x: x["name"])

print(infors)

Run:
[{‘name’: ‘amy’, ‘age’: 20}, {‘name’: ‘james’, ‘age’: 25}, {‘name’: ‘qian’, ‘age’: 28}]

End !
Best wishes for you！

一木.溪桥学Python-09：函数的返回值、函数的作用域、作用域的优先级、递归函数、内置文件中常用方法、匿名函数lambda、高阶函数

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学习目标：

学习内容：

函数的返回值

函数多个返回值

函数的作用域

作用域介绍

global 关键字

函数作用域的优先级

递归函数

递归的介绍

tips:

内置文件中常用方法

range()

zip()

map()

filter()

匿名函数lambda

匿名函数介绍

匿名函数应用

高阶函数

拓展1：值类型与引用类型，传值调用与传引用调用的区别

值类型

拓展2：python中函数值传递与引用传递

作业：

作业答案：

题1：

题2：

tips:

题3：

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