【Python系列】Python函数

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一.简单介绍

1.什么是 python 函数?

在 Python 中，函数是一组用于执行特定任务或操作的可重复、可调用的代码块。函数允许你将代码模块化，提高代码的可读性和可维护性。

2.python 函数组成?

在 Python 中，函数通常由以下几个组成部分：

1. 函数定义： 定义函数的关键字是 def，后面跟着函数的名称和一对圆括号，括号里是函数的参数列表。

   def my_function(parameter1, parameter2):
       # 函数体
       # 可以包含一系列语句来执行特定的任务
   

2. 参数： 函数可以接受零个或多个参数，这些参数是在调用函数时传递给函数的值。参数是可选的，函数可以没有参数。

   def greet(name):
       print("Hello, " + name + "!")
   

3. 返回值： 函数可以返回一个值给调用者。使用 return 语句来指定函数的返回值。

   def add(a, b):
       result = a + b
       return result
   

   调用 add(2, 3) 将返回 5。

4. 函数调用： 要执行函数中的代码，需要调用函数。调用函数时，提供函数所需的参数。

   greet("Alice")
   

   这将输出 “Hello, Alice!”。

函数使得代码结构更加清晰，也提高了代码的可复用性。在 Python 中，有许多内置函数，同时你也可以自定义函数来执行你特定的任务。函数是 Python 编程中非常基础和重要的概念。

二.基本函数

1.print()

print(): 用于输出信息到控制台。

print("Hello, World!")

2.len()

len(): 用于获取序列（字符串、列表、元组等）的长度。

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
length = len(my_list)

3.input()

input(): 用于从用户获取输入。

user_input = input("Enter something: ")

4.range()

range(): 用于生成一个指定范围的数字序列。

numbers = list(range(5))

5.type()

type(): 用于获取对象的类型。

x = 10
data_type = type(x)

6.str()

str(): 将其他类型转换为字符串类型。

num = 42
str_num = str(num)

7.int()

int(): 将其他类型转换为整数类型。

num_str = "42"
num = int(num_str)

8.float()

float(): 将其他类型转换为浮点数类型。

num_str = "3.14"
num = float(num_str)

9.max()

max(): 返回可迭代对象中的最大值。

max_value = max([1, 2, 3, 4, 5])

10.min()

min(): 返回可迭代对象中的最小值。

min_value = min([1, 2, 3, 4, 5])

11.pow()

在 Python 中，可以使用幂运算符 ** 或内置函数 pow() 来计算一个数的立方。

使用幂运算符的示例：

x = 2
cube = x ** 3
print(cube)  # 输出: 8

使用内置函数 pow() 的示例：

x = 2
cube = pow(x, 3)
print(cube)  # 输出: 8

这两种方法都可以用来计算一个数的立方。你可以将 x 替换为任何你想要计算立方的数字。

12.divmod()

divmod()是 Python 内置函数之一，用于进行除法运算并同时返回商和余数。

divmod(x, y)

其中 x 和 y 是两个数字参数，函数将 x 除以 y，返回一个元组，元组中第一个元素是 x 除以 y 的商，第二个元素是余数。例如：

>>> divmod(10, 3)
(3, 1)

这里 10 除以 3，商为 3，余数为 1，所以返回元组(3, 1)。

三.进阶函数

1.文档说明

在函数名称下面“”“”“”然后直接 enter 键,可以补充参数和返回值.

# 定义函数，进行文档说明
def add(x, y):
    """
    add函数可以接收2个参数，进行2数相加的功能
    :param x: 形参x表示相加的其中一个数字
    :param y: 形参y表示相加的另一个数字
    :return: 返回值是2数相加的结果
    """
    result = x + y
    print(f"2数相加的结果是：{result}")
    return result

add(5, 6)

2.函数嵌套

# 定义函数func_b
def func_b():
    print("---2---")
# 定义函数func_a，并在内部调用func_b
def func_a():
    print("---1---")

    # 嵌套调用func_b
    func_b()

    print("---3---")
# 调用函数func_a
func_a()

3.变量作用域

num 的最终值还是 200,不会变为 500

num = 200

def test_a():
    print(f"test_a: {num}")

def test_b():
    num = 500
    print(f"test_b: {num}")

test_a()
test_b()
print(num)

4.global

num 的最终值是 500

# global关键字，在函数内声明变量为全局变量
num = 200

def test_a():
    print(f"test_a: {num}")

def test_b():
    global num  # 设置内部定义的变量为全局变量
    num = 500
    print(f"test_b: {num}")

test_a()
test_b()
print(num)

5.多返回值

# 演示使用多个变量，接收多个返回值
def test_return():
    return 1, "hello", True


x, y, z = test_return()
print(x)
print(y)
print(z)

6.函数参数

def user_info(name, age, gender):
    print(f"姓名是:{name}, 年龄是:{age}, 性别是:{gender}")
# 位置参数 - 默认使用形式
user_info('小明', 20, '男')

7.关键字参数

def user_info(name, age, gender):
    print(f"姓名是:{name}, 年龄是:{age}, 性别是:{gender}")
# 关键字参数
user_info(name='小王', age=11, gender='女')
user_info(age=10, gender='女', name='潇潇')  # 可以不按照参数的定义顺序传参

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

result = add(y=2, x=1)
print(result)  # 输出3

8.默认参数

请求参数默认:

def user_info(name, age, gender):
    print(f"姓名是:{name}, 年龄是:{age}, 性别是:{gender}")

# 缺省参数（默认值）
def user_info(name, age, gender):
    print(f"姓名是:{name}, 年龄是:{age}, 性别是:{gender}")

user_info('甜甜', gender='女', age=9)

方法上默认:

def add(x=0, y=0):
    return x + y

result = add()
print(result)  # 输出0

9.不定长参数

# 不定长 - 位置不定长, *号
# 不定长定义的形式参数会作为元组存在，接收不定长数量的参数传入
def user_info(*args):
    print(f"args参数的类型是：{type(args)}，内容是:{args}")

user_info(1, 2, 3, '小明', '男孩')

10.关键字不定长

不定长关键字参数指的是函数可以接受任意数量的关键字参数，这些参数将被收集到一个字典中，并作为一个参数传递给函数。不定长关键字参数用两个星号 ** 来表示。

# 不定长 - 关键字不定长, **号
def user_info(**kwargs):
    print(f"args参数的类型是：{type(kwargs)}，内容是:{kwargs}")

user_info(name='小王', age=11, gender='男孩')

#args参数的类型是：<class 'dict'>，内容是:{'name': '小王', 'age': 11, 'gender': '男孩'}

11.函数作为参数

# 定义一个函数，接收另一个函数作为传入参数
def test_func(compute):
    result = compute(1, 2)  # 确定compute是函数
    print(f"compute参数的类型是:{type(compute)}")
    print(f"计算结果：{result}")

# 定义一个函数，准备作为参数传入另一个函数
def compute(x, y):
    return x + y
# 调用，并传入函数
test_func(compute)

12.lambda 匿名函数

# 定义一个函数，接受其它函数输入
def test_func(compute):
    result = compute(1, 2)
    print(f"结果是:{result}")

# 通过lambda匿名函数的形式，将匿名函数作为参数传入
def add(x, y):
    return x + y

test_func(add)
test_func(lambda x, y: x + y)

Lambda函数:

# 使用Lambda函数
f = lambda x, y: x + y

print(f(2, 3))   # 输出 5

13.range 函数

for i in range(n):
range(start, stop, step)   #分别是起始、终止和步长
range（3）   #即：从0到3，不包含3，即0,1,2
range(1,3)   #即：从1到3，不包含3，即1,2
range（1,3,2）  #即：从1到3，每次增加2，因为1+2=3，所以输出只有1
#如果改成range(1,5,2)，就会输出1和3
matrix = [0 for i in range(4)]  #[0, 0, 0, 0]
for j in range(i + 1, n + 1):  #从i+1到n+1,不包含n+1

14.all()函数

any()实现了或(OR)运算
all()实现了与(AND)运算

#对于any(iterables)，如果可迭代对象iterables中任意存在每一个元素为True则返回True。
特例：若可迭代对象为空，比如空列表[]，则返回False。

15.递归函数

def factorial(n):
    if n == 0:
        return 1
    else:
        return n * factorial(n - 1)


result = factorial(4)
print(result)  # 输出24

四.实战演练

1.定义函数

# 定义一个函数，输出相关信息
def say_hi():
    print("Hi 我是黑马程序员，学Python来黑马")

# 调用函数，让定义的函数开始工作
say_hi()

2.list 列表循环

def list_while_func():
    """
    使用while循环遍历列表的演示函数
    :return: None
    """
    my_list = ["传智教育", "黑马程序员", "Python"]
    # 循环控制变量通过下标索引来控制，默认0
    # 每一次循环将下标索引变量+1
    # 循环条件：下标索引变量 < 列表的元素数量
    # 定义一个变量用来标记列表的下标
    index = 0  # 初始值为0
    while index < len(my_list):
        # 通过index变量取出对应下标的元素
        element = my_list[index]
        print(f"列表的元素：{element}")
        # 至关重要 将循环变量（index）每一次循环都+1
        index += 1


def list_for_func():
    """
    使用for循环遍历列表的演示函数
    :return: None
    """
    my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
    # for  临时变量  in  数据容器:
    for element in my_list:
        print(f"列表的元素有：{element}")


# list_while_func()
list_for_func()

3.带参数

# 定义2数相加的函数，通过参数接收被计算的2个数字
def add(x, y, z):
    result = x + y + z
    print(f"{x} + {y} + {z}的计算结果是：{result}")

# 调用函数，传入被计算的2个数字
add(5, 6, 7)

4.返回值

# 定义一个函数，完成2数相加功能
def add(a, b):
    result = a + b
    # 通过返回值，将相加的结果返回给调用者
    return result
    # 返回结果后，还想输出一句话
    print("我完事了")


# 函数的返回值，可以通过变量去接收
r = add(5, 6)
print(r)

5.None

# 主动返回None的函数
def say_hi2():
    print("你好呀")
    return None

result = say_hi2()
print(f"无返回值函数，返回的内容是：{result}")
print(f"无返回值函数，返回的内容类型是：{type(result)}")
# None用于if判断
def check_age(age):
    if age > 18:
        return "SUCCESS"
    else:
        return None

result = check_age(16)
if not result:
    # 进入if表示result是None值 也就是False
    print("未成年，不可以进入")

# None用于声明无初始内容的变量
name = None

6.综合练习

"""
演示函数综合案例开发
"""
# 定义全局变量money name
money = 5000000
name = None
# 要求客户输入姓名
name = input("请输入您的姓名：")


# 定义查询函数
def query(show_header):
    if show_header:
        print("-------------查询余额------------")
    print(f"{name}，您好，您的余额剩余：{money}元")


# 定义存款函数
def saving(num):
    global money  # money在函数内部定义为全局变量
    money += num
    print("-------------存款------------")
    print(f"{name}，您好，您存款{num}元成功。")
    # 调用query函数查询余额
    query(False)


# 定义取款函数
def get_money(num):
    global money
    money -= num
    print("-------------取款------------")
    print(f"{name}，您好，您取款{num}元成功。")
    # 调用query函数查询余额
    query(False)


# 定义主菜单函数
def main():
    print("-------------主菜单------------")
    print(f"{name}，您好，欢迎来到黑马银行ATM。请选择操作：")
    print("查询余额\t[输入1]")
    print("存款\t\t[输入2]")
    print("取款\t\t[输入3]")  # 通过\t制表符对齐输出
    print("退出\t\t[输入4]")
    return input("请输入您的选择：")


# 设置无限循环，确保程序不退出
while True:
    keyboard_input = main()
    if keyboard_input == "1":
        query(True)
        continue  # 通过continue继续下一次循环，一进来就是回到了主菜单
    elif keyboard_input == "2":
        num = int(input("您想要存多少钱？请输入："))
        saving(num)
        continue
    elif keyboard_input == "3":
        num = int(input("您想要取多少钱？请输入："))
        get_money(num)
        continue
    else:
        print("程序退出啦")
        break  # 通过break退出循环

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