Python函数的介绍；变量的作用域；递归函数

一、函数的创建和调用

1.1、什么是函数

函数就是执行特定任和以完成特定功能的一段代码

1.2、为什么需要函数

复用代码
隐藏实现细节
提高可维护性
提高可读性便于调试

1.3、函数的创建

def 函数名(输入函数)
    函数体
    (return XXX)

1.4、函数的调用

函数名 (实际参数)

二、函数的参数传递

2.1、函数调用的参数传递

2.1.1、位置实参

根据形参对应的位置进行实参传递

def calc(a,b):  #a,b称为形式参数，简称形参  ,形参的位置是在函数的定义处
    c=a+b
    return c

result=calc(10,20)  #10,20称为实际参数的值,简称实 参  ，实参的位置是函数的调用处
print(result)

 

2.1.2、关键字实参

根据形参名称进行实参传递

def calc(a,b):  #a,b称为形式参数，简称形参  ,形参的位置是在函数的定义处
    c=a+b
    return c

res=calc(b=10,a=20)   #  =左侧的变量的名称称为  关键字参数
print(res)

2.2、函数调用的参数传递内存分析图

def fun(arg1,arg2):
    print('arg1',arg1)
    print('arg2',arg2)
    arg1=100
    arg2.append(10)
    print('arg1',arg1)
    print('arg2',arg2)
    #return

n1=11
n2=[22,33,44]
print('n1',n1)
print('n2',n2)
fun(n1,n2)     #将位置传参  ,arg1,arg2，是函数定义处的形参，n1,n2是函数调用的处的实参 ，总结，实参名称与形参名称可以不一致

print('n1',n1)
print('n2',n2)

注意： 在函数调用过程中，进行参数的传递

如果是不可变对象， 在函数体的修改不会影响实参的值 arg1的修改为100，不会影响n1的值
如果是可变对象，在函数体的的修改会影响到实参的值  arg2的修改，append(10)，会影响到n2的值

三、函数的返回值

函数返回多个值时，结果为元组

def fun(num):
    odd=[] #存奇数
    even=[] #存偶数
    for i in num:
        if i%2:
            odd.append(i)
        else:
            even.append(i)
    return odd,even

#函数的调用
lst=[10,29,34,23,44,53,55]
print(fun(lst))

注意： 函数的返回值：函数在定义时，是否需要返回值，视情况而定
 (1)如果函数没有返回值【函数执行完毕之后，不需要给调用处提供数据】 return可以省略不写
 (2)函数的返回值，如果是1个，直接返回类型 
 (3)函数的返回值，如果是多个，返回的结果为元组

四、函数的参数定义

4.1、函数定义默认值参数

函数定义时，给形参设置默认值，只有与默认值不符的时候才需要传递实参

def fun(a,b=10):   #b称为默认值参数
    print(a,b)

#函数的调用
fun(100)
fun(20,30)

print('hello',end='\t')
print('world')

4.2、个数可变的位置参数

1、定义函数时，可能无法事先确定传递的位置实参的个数时，使用可变的位置参数
2、使用*定义个数可变的位置形参
3、结果为一个元组

def fun(*args):  #函数定义时的 可变的位置参数
    print(args)
    #print(args[0])

fun(10)
fun(10,30)
fun(30,405,50)

4.3、个数可变的关键字形参

1、定义函数时，无法事先确定传递的关键字实参的个数时，使用可变的关键字形参
2、使用**定义个数可变的关键字形参
3、结果为一个字典

def fun1(**args):
    print(args)

fun1(a=10)
fun1(a=20,b=30,c=40)

4.4、注意事项

1、个数可变的位置参数，只能是1个 

2、个数可变的关键参数，只能是1个 

3、在一个函数的定义过程中，既有个数可变的关键字形参，也有个数可变的位置形参，要求，个数可变的位置形参，放在个数可变的关键字形参之前

'''def fun2(*args,*a):   
    pass   
    以上代码，程序会报错，个数可变的位置参数，只能是1个 
    def fun2(**args,**args):
    pass
    以上代码，程序会报错，个数可变的关键字参数，只能是1个 
    '''
def fun2(*args1,**args2):
    pass

'''def fun3(**args1,*arg2):
    pass
    在一个函数的定义过程中，既有个数可变的关键字形参，也有个数可变的位置形参，要求，个数可变的位置形参，放在个数可变的关键字形参之前
 '''

 4.4、函数的参数总结

序号	参数的类型	函数的定义	函数的调用	备注
1	位置实参		√
	将序列中的每个元素都转换为位置实参		√	使用*
2	关键字实参		√
	将字典中的每个键值对都转换为关键字实参		√	使用**
3	默认值形参	√
4	关键字形参	√		使用*
5	个数可变的位置形参	√		使用*
6	个数可变的关键字形参	√		使用 **

4.4. 1、形式参数：关键字实参、位置实参

def fun(a,b,c): #a,b,c在函数的定义处，所以是形式参数
    print('a=',a)
    print('b=',b)
    print('c=',c)

#函数的调用
fun(10,20,30) #函数调用时的参数传递，称为位置传参
lst=[11,22,33]
fun(*lst)  #在函数调用时，将列表中的每个元素都转换为位置实参传入
print('---------------------')
fun(a=100,c=300,b=200) #函数的调用，所以是关键字实参
dic={'a':111,'b':222,'c':333}
fun(**dic)  #在函数调用时，将字典中的键值对都转换为关键字实参传入

4.4. 2、默认值形参、关键字形参、个数可变的位置形参、个数可变的关键字形参

def fun(a,b=10):  #b是在函数的定义处，所以b是形参，而且进行了赋值，所以b称为默认值形参
    print('a=',a)
    print('b=',b)

def fun2(*args):  #个数可变的位置形参
    print(args)

def fun3(**args2): #个数可变的关键字形参
    print(args2)

fun2(10,20,30,40)
fun3(a=11,b=22,c=33,d=44,e=55)

def fun4(a,b,*,c,d):   #从*之后的参数，在函数调用时，只能采用关键字参数传递
    print('a=',a)
    print('b=', b)
    print('c=', c)
    print('d=', d)

 五、变量的作用域

5.1、变量的作用域

程序代码能访问该变量的区域

5.2、根据变量的有效范围可分为

5.2.1、局部变量

在函数内定义并使用的变量，只在函数内部有效，局部变量使用global声明，这个变量就会就成全局变量

5.2.2、全局变量

函数体外定义的变量，可作用于函数内外

5.2.3、示例

def fun(a,b):
    c=a+b    #c,就称为局部变量，因为c在是函数体内进行定义的变量,a,b为函数的形参，作用范围也是函数内部，相当于局部变量
    print(c)

#print(c)  ,因为a,c超出了起作用的范围（超出了作用域）
#print(a)

name='杨老师'   #name的作用范围为函数内部和外部都可以使用 -->称为全局变量
print(name)
def fun2():
    print(name)
#调用函数
fun2()

def fun3():
    global  age   #函数内部定义的变量，局部变量，局部变量使用global声明，这个变量实际上就变成了全局变量
    age=20
    print(age)
fun3()
print(age)

六、递归函数

6.1、什么是递归函数

如果在一个函数的函数体内调用了该函数本身，这个函数就称为递归函数

6.2、递归的组成部分

递归调用与递归终止条件 

6.3、递归的调用过程 

每递归调用一次函数，都会在栈内存分配一个栈帧，
每执行完一次函数，都会释放相应的空间

6.4、递归的优缺点

缺点：占用内存多，效率低下
优点：思路和代码简单

6.5、使用递归来计算阶乘

def fac(n):
    if n==1:
        return 1
    else:
        res=n*fac(n-1)
        return  res

print(fac(6))

 6.7、斐波那契数列

def fib(n):
    if n==1:
        return 1
    elif n==2:
        return 1
    else:
        return fib(n-1)+fib(n-2)

#斐波那契数列第6位上的数字
print(fib(6))

print('------------------------------')
#输出这个数列的前6位上的数字
for i in range(1,7):
    print(fib(i))