Python基础教程笔记——抽象

抽象

1 懒惰即美德

例子：

1:  #Fibonacci数列函数

2:  def fibo(x):

3:      if x < 2:

4:          return;

5:      result = [0, 1]

6:      for i in range(x - 2):

7:          result.append(result[-1] + result[-2])

8:      return result;

9:

10:  #测试

11:  myarray = fibo(10)

12:  print(myarray)

13:  input("Press enter!")

14:

15:  #结果

16:  >>>

17:  [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]

18:  Press enter!

19:  >>>

20:

2 抽象和结构

说明：抽象可以节省很多工作，是计算机程序让人读懂的关键；

3 创建函数

说明：

函数是可以被调用的，它执行一些操作并返回一个值，可以使用内 建函数 callable 判断函数是否可以被调用；

使用 def 语句定义函数；

return 语句用来返回值；

例子：

1:  #没有导入math模块，用callable判断函数是否可用

2:  >>> callable(math.sqrt)

3:  Traceback (most recent call last):

4:    File "<pyshell#9>", line 1, in <module>

5:      callable(math.sqrt)

6:  NameError: name 'math' is not defined

7:  #导入math模块

8:  >>> import math

9:  >>> callable(math.sqrt)

10:  True

11:  >>>

12:

13:  #创建函数

14:  >>> def myfunc(myparam):

15:          print("This is my func!")

16:          return 'Finish'

17:

18:  #调用函数

19:  >>> myfunc('Test')

20:  This is my func!

21:  'Finish'

22:  >>>

23:

3.1 给函数创建文档（Documenting Function）

说明：在函数开头添加一个字符串，它会随函数一同保存，这个字符串被 称为文档字符串；

例子：

1:  #定义函数，并在里面添加文档字符串（docstring）

2:  >>> def TestDocstring():

3:          '这是一个文档字符串，它会随函数一同保存'

4:          print('Hello, world!')

5:          return 0

6:  #调用函数

7:  >>> TestDocstring()

8:  Hello, world!

9:  0

10:  #使用内置的help函数可以显示函数中的文档字符串

11:  >>> help(TestDocstring)

12:  Help on function TestDocstring in module __main__:

13:

14:  TestDocstring()

15:      这是一个文档字符串，它会随函数一同保存

16:

17:  >>>

18:

3.2 并非真正函数的函数

说明：有些函数只执行一些操作，不用向调用方返回值，这时函数定义时， 可以省略return语句；

例子：

1:  #不含return语句的函数

2:  >>> def myfunc():

3:          print("Hello")

4:

5:

6:  >>> myfunc()

7:  Hello

8:

9:  #含return语句的函数

10:  >>> def myfunc1():

11:          print("Hello")

12:          return

13:

14:  >>> myfunc1()

15:  Hello

16:

17:  >>> result = myfunc()

18:  Hello

19:  #result结果为空对象

20:  >>> print(result)

21:  None

22:  >>> result = myfunc1()

23:  Hello

24:  #result结果为空对象

25:  >>> print(result)

26:  None

27:  >>>

28:

4 参数魔法

4.1 值从哪里来

说明：

创建函数时应该保证在收到合法参数时，执行正确的操作，收到非 法参数时，执行明显的异常（一般通过断言（assert)或者异常 （exception）来实现）；

形式参数（formal parameters）：在函数定义中的参数；

实际参数（actual parameters）：在调用时的参数；

例子：

1:  #name为形式参数

2:  >>> def hello(name):

3:          print("Hello, %s!" % name )

4:

5:

6:  #'Bill'为实际参数

7:  >>> hello('Bill')

8:  Hello, Bill!

9:  >>>

10:

4.2 能够改变参数吗

说明：在函数内为参数赋与新值不会改变外面任何变量的值；

注意：如果参数是列表，那么如果函数中修改了参数，也将修改原列表, 为了避免这种情况，可以使用分片来传递参数；

例子：

1:  #函数不修改参数值

2:  >>> def myfunc(x):

3:          x=10

4:          return

5:

6:  >>> x = 5

7:  >>> myfunc(x)

8:  >>> x

9:  5

10:  >>>

11:

12:  #如果参数是列表，那么在函数中如果修改了参数，也会影响到调用的列表

13:  >>> def editList(l):

14:          l[0] = 'Test'

15:          return

16:

17:  >>> l = ['a', 'b', 'c']

18:  >>> l

19:  ['a', 'b', 'c']

20:  >>> editList(l)

21:  >>> l

22:  ['Test', 'b', 'c']

23:  >>>

24:

25:  #以分片的方式修改列表

26:  >>> l

27:  ['a', 'b', 'c']

28:  >>> def editList(l):

29:          l[0] = 'Test'

30:          print (l)

31:          return

32:

33:  >>> editList(l[:])

34:  ['Test', 'b', 'c']

35:  >>> l

36:  ['a', 'b', 'c']

37:  >>>

4.3 关键字参数和默认值

说明：

关键字参数：在调用函数时，在实参中指定实参对应的形参，这种调用 中的实参称为关键字参数；

位置参数：在调用函数时，通过位置匹配实参和形参，这种调用中的 实参称为位置参数；

注意：

关键字参数可以在函数中给参数提供默认值；

位置参数和关键字参数可以联合使用，但是应该 避免 使用这种方 式；

例子：

1:  #关键字参数

2:  >>> def hello(greeting='Hello', name='world'):

3:          print("%s, %s" % (greeting, name))

4:          return

5:

6:  #调用时不提供默认值，则调用后，直接使用函数定义中的默认值

7:  >>> hello()

8:  Hello, world

9:

10:  #没有指明形参名，则打印时按位置参数方式调用

11:  >>> hello('Nice to meet you', 'Bill')

12:  Nice to meet you, Bill

13:  >>> hello('Bill', 'Hello')

14:  Bill, Hello

15:

16:  #使用关键字参数，调用时用关键字匹配，与位置无关

17:  >>> hello(name='Bill', greeting='Nice to meet you')

18:  Nice to meet you, Bill

19:  >>>

20:

4.4 收集参数

说明：

星号+参数名：参数前的星号将所有值放在同一个 元组 中，可以说 是将这些值收集起来，然后使用；

两个星号：用于处理关键字参数，可以将关键字参数收集到同一个字 典；

注意：调用时如果不提供任何元素，则收集参数就是一个空元组或空字典；

例子：

1:  #星号+参数，将参数收集到元组中

2:  >>> def TestStar(x, *params):

3:          print(x)

4:          print(params)

5:          return

6:

7:  >>> TestStar(1, 2,3,4,5)

8:  1

9:  (2, 3, 4, 5)

10:

11:  #两个星号,将参数收集到字典中

12:  >>> def TestDoubleStar(x, **params):

13:          print(x)

14:          print(params)

15:          return

16:

17:  >>> TestDoubleStar(x=1,y=2,z=3)

18:  1

19:  {'y': 2, 'z': 3}

20:  >>>

21:

4.5 函数收集逆过程

说明：将实际参数放入元组或者列表，再调用函数的过程；

注意：使用一个星号来传递元组，使用两个星号来传递字典；

例子：

1:  #传递元组

2:  >>> def myAdd(x, y):

3:          return x+y

4:

5:  >>> data=(1231, 2131)

6:  >>> myAdd(*data)

7:  3362

8:  >>>

9:

10:  #传递字典

11:  >>> def myHello(greeting, name):

12:          print('%s, %s' % (greeting, name))

13:          return

14:

15:  >>> data={'name':'Bill Gunn', 'greeting':'Hello'}

16:  >>> myHello(**data)

17:  Hello, Bill Gunn

18:  >>>

19:

5 作用域

说明；在函数内声明的变量，都是局部变量，如果需要在函数内声明全局 变量，需要在声明前添加关键字 global

例子：

1:  #局部变量

2:  >>> def TestLocalParam():

3:          x = 10

4:          return

5:

6:  >>> x

7:  Traceback (most recent call last):

8:    File "<pyshell#4>", line 1, in <module>

9:      x

10:  NameError: name 'x' is not defined

11:

12:  #全局变量

13:  >>> y = 10

14:  >>> def TestGlobalParam():

15:          global y

16:          y = 100

17:          return

18:  >>> y

19:  10

20:  #使用函数修改全局变量

21:  >>> TestGlobalParam()

22:  >>> y

23:  100

24:  >>>

25:

6 递归

6.1 阶乘

例子：

1:  >>> def factorial(n):

2:          if n < 1:

3:                  return 0

4:          elif n == 1:

5:                  return 1

6:          else:

7:                  return factorial(n-1) * n

8:

9:

10:  >>> x = factorial(2)

11:  >>> x

12:  2

13:  >>> factorial(3)

14:  6

15:  >>> factorial(4)

16:  24

17:  >>> for i in range(10):

18:          print(factorial(i))

19:

20:

21:  0

22:  1

23:  2

24:  6

25:  24

26:  120

27:  720

28:  5040

29:  40320

30:  362880

31:  >>>

32:

6.2 幂

例子：

1:  >>> def mypow(x, y):

2:          'y must be positive integer'

3:          if y == 0:

4:                  return 1

5:          else:

6:                  return x * mypow(x, y-1)

7:

8:  >>> mypow(0, 10)

9:  0

10:  >>> mypow(1, 10)

11:  1

12:  >>> mypow(2, 10)

13:  1024

14:  >>> mypow(2, 128) * 0.0002

15:  6.80564733841877e+34

16:  >>>

17:

6.3 二元查找

例子：

1:  >>> def binSearch(sequnce, number, lower, upper):

2:          if lower == upper:

3:                  assert number == sequnce[upper]

4:                  return upper

5:          middle = (lower + upper) // 2

6:          if number > sequnce[middle]:

7:                  return binSearch(sequnce, number, middle+1, upper)

8:          else:

9:                  return binSearch(sequnce, number, lower, middle)

10:

11:

12:  >>> x

13:  [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21,

14:  22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40,

15:  41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59,

16:  60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78,

17:  79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99]

18:  >>> binSearch(x, 10, 0, 99)

19:  10

20:  >>> binSearch(x, 11, 0, 99)

21:  11

22:  >>>

23: