7.Python函数进阶

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在前面的几篇文章中，我们已经了解了Python的基础知识，包括变量、数据类型、条件和循环等。现在，让我们进一步深入，学习关于函数的一些高级概念和用法。

一、函数的参数类型

在前面的文章中，我们已经学习了如何定义函数并调用函数。但是，函数的参数不仅可以是简单的值，还可以是其他函数、列表、字典等复杂的数据类型。

• 位置参数（Positional Arguments）：这是我们在前面学到的最基本的参数类型。函数的参数按照定义的顺序传递。

def add(x, y):
    return x + y

result = add(5, 3)
print(result)  # 输出：8

• 关键字参数（Keyword Arguments）：通过指定参数名来传递参数，可以打破参数顺序的限制。

def greet(name, message):
    print(f"Hello, {name}! {message}")

greet(message="How are you?", name="Alice")
# 输出：Hello, Alice! How are you?

需要额外说明的一个点是，当参数比较多时，我们传递参数时可以把所有的参数的名字和值放到一个map中，将这个map传给函数。请看例子：

param_map = {
    "name": "han mei mei",
    "age": "18",
    "sex": "male"
}


def hello(age, name="han mei mei", sex="female"):
    print("hello " + name + ",your age is " + age + ",your sex is " + sex)

# 注意需要加两个*号
hello(**param_map)

• 默认参数（Default Arguments）：在函数定义时为参数提供默认值，调用函数时可以不传递该参数。

def power(x, n=2):
    return x ** n

print(power(3))  # 输出：9，n默认为2
print(power(2, 3))  # 输出：8

如果参数中有多个带默认值的参数，那么传递参数的时候有的想要直接使用默认值即可，有的想要传自定义的参数值，该怎么办呢？答案是传参的时候指定名字：

def hello(age, name="han mei mei", sex="female"):
    print("hello " + name + ",your age is " + age + ",your sex is " + sex)


# 这里传递参数时，传了age和name，sex用默认值
hello("18", "li lei")

# 这里传递参数时，传了age和sex，name用默认值
hello("19", sex="male")

二、可变参数和不定长参数

有时候我们无法预测函数会接收多少个参数，这时就需要使用可变参数或不定长参数。

• 可变参数：允许函数接收任意个参数，参数将被封装为一个元组。

def sum_all(*args):
    total = 0
    for num in args:
        total += num
    return total

print(sum_all(1, 2, 3))  # 输出：6
print(sum_all(5, 10, 15, 20))  # 输出：50

• 不定长参数：除了可变参数，还可以接收关键字参数，参数将被封装为一个字典。

def print_info(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key}: {value}")

print_info(name="Alice", age=25, country="USA")
# 输出：
# name: Alice
# age: 25
# country: USA

三、函数的返回值

函数可以返回任意多个、任意类型的值。接收返回值时，按顺序定义变量去接收即可，如果函数返回值的数量大于实际接收的数量，那么后面的返回值将被丢弃。

def return_value():
    ages = [1, 2, 3, 4, 5]
    name = "han mei mei"
    return ages, name


# 按顺序定义变量去接收函数的返回值
ages, name = return_value()

# 这里第二个返回值name将被丢弃
ages = return_value()

四、递归函数的理解和应用

递归函数是指在函数内部调用自身的函数。递归在某些情况下可以简化问题的解决过程，但需要小心处理，避免进入无限递归。

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

print(factorial(5))  # 输出：120

递归函数的经典应用包括计算阶乘、斐波那契数列等。

通过本篇文章，你已经学会了函数的进阶用法，包括不同类型的参数传递、可变参数和不定长参数，以及递归函数的应用。这些知识将帮助你更好地组织和编写复杂的程序，让你的Python编程之路更上一层楼。在下一篇文章中，我们将进一步学习Python提供的内置函数。