在数学上,抽象是最常见的概念。而函数确是代码抽象的一种最基本方式。

函数定义

你可以定义一个有自己想要功能的函数,定义的简单规则:1、函数代码以def关键字开头,后接函数标识符名称和圆括号()。2、任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间。3、函数第一行语句可以使用注释,写出函数的说明。4、函数内容以冒号起始,并且缩进。5、可以使用return返回

def 函数名(参数列表):   # 函数定义的一般格式
    函数体

举个栗子:

def area(radius):
    # 求取圆的面积
    pi = 3.1415926
    return pi * radius ** 2

print(area(2))

函数调用

调用python函数,需要根据函数定义,传入正确的参数。如果函数调用出错,肯定会报出错的信息,一定要学会看错误信息!!!

python内置了很多有用的函数,我们也可以直接调用,具体可以看官网。我们也可以在python交互模式下通过help函数查看函数的帮助信息。

help(max)
Help on built-in function max in module builtins:

max(...)
    max(iterable, *[, default=obj, key=func]) -> value
    max(arg1, arg2, *args, *[, key=func]) -> value

    With a single iterable argument, return its biggest item. The
    default keyword-only argument specifies an object to return if
    the provided iterable is empty.
    With two or more arguments, return the largest argument.

函数参数

python函数定义非常简单,但却非常灵活。除了正常定义的必选参数外,还可以使用默认参数、可变参数和关键字参数,使得定义出来的函数不但能处理复杂的参数,还可以简化调用者的代码。

位置参数

什么叫位置参数呢?将传入的值按照位置顺序依次赋予参数统称为位置参数。好吧我们还是来举个栗子吧

def power(x,n):
    return x ** n
    
power(2,5)     # 输出32

像这样,2和5都必须按位置顺序传入,不能反过来5和2。因为他们都是在函数里表达不同信息。2是基数,5是指数。

默认参数

默认参数可以简化函数的调用。设置默认参数时,有几点要注意:
一是必选参数在前,默认参数在后(为什么)。 二是如何设置默认参数。当函数有多个参数时,把变化大的参数放前面,变化小的参数放后面。变化小的参数就可以作为默认参数。

def power(x,n):
    return x ** n
    
power(2,2)     # 输出4

可变参数

在Python函数中,还可以定义可变参数。顾名思义,可变参数就是传入的参数个数是可变的。

我们以数学题为例子,给定一组数字a,b,c……,请计算a^2 + b^2 + c^2 + ……。该怎么做呢?

def calc(numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    return sum

定义可变参数和定义一个list或tuple参数相比,仅仅在参数前面加了一个*号。在函数内部,参数numbers接收到的是一个tuple,因此,函数代码完全不变。但是,调用该函数时,可以传入任意个参数,包括0个参数:

def calc(*numbers):
    sum = 0
    for n in numbers:
        sum = sum + n * n
    return sum

如果已经有一个list或者tuple,要调用一个可变参数怎么办?这种写法当然是可行的,问题是太繁琐,所以Python允许你在list或tuple前面加一个*号,把list或tuple的元素变成可变参数传进去

关键字参数

而关键字参数允许你传入0个或任意个含参数名的参数,这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict。举个栗子:

def person(name, age, **kw):
    print('name:', name, 'age:', age, 'other:', kw)

person('Bob', 35, city='Beijing')

extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
person('Jack', 24, **extra)

命名关键字参数

如果要限制关键字参数的名字,就可以用命名关键字参数,例如,只接收city和job作为关键字参数。这种方式定义的函数如下:

def person(name, age, *, city, job):
    print(name, age, city, job)

person('Jack', 24, city='Beijing', job='Engineer')

和关键字参数**kw不同,命名关键字参数需要一个特殊分隔符后面的参数被视为命名关键字参数。

以上参数的定义循序:必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数。

匿名函数

python 使用 lambda 来创建匿名函数。所谓匿名,意即不再使用 def 语句这样标准的形式定义一个函数。

  • lambda 只是一个表达式,函数体比 def 简单很多。
  • lambda的主体是一个表达式,而不是一个代码块。仅仅能在lambda表达式中封装有限的逻辑进去。
# 可写函数说明
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2;
 
# 调用sum函数
print ("相加后的值为 : ", sum( 10, 20 ))

不过我们要注意使用lambda的一个坑,我们先看一个例子:

num2 = 100
sum1 = lambda num1: num1 + num2


num2 = 10000
sum2 = lambda num1: num1 + num2

print(sum1(1))
print(sum2(1))

你觉得会输出什么呢?第一个输出是 101,第二个是 10001,结果不是的,输出的结果是这样:两个都是10001

这主要在于 lambda 表达式中的 num2 是一个自由变量,在运行时绑定值,而不是定义时就绑定,这跟函数的默认值参数定义是不同的。

递归函数

在函数内部,可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用函数本身,那么这就是一个递归函数。

举个例子,我们来计算阶乘n! = 1 x 2 x 3 x …x n-1 x n,用函数fact(n)表示,可以看出:
fact(n) = n! = 1 x 2 x 3 x … x n-1 x n = (n-1)! x n = n x fact(n-1) 这就是递推式
于是,fact(n)可以表示为n x fact(n-1),只有n=1时需要特殊处理。fact(n)用递归的方式写出来就是:

def fact(n):
    if n==1:
        return 1
    return n * fact(n-1)

PS:特别要注意的是,使用递归一定会有递归终止条件,如上面的 if n==1 就是递归终止条件,不然会无限递归直到栈溢出。