[数据挖掘工具] Python3学习笔记10-函数 [推广有奖]

# 2018.05.17
# by pengxw

# Python3 函数

# 函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。
# 函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。你已经知道Python提供了许多内建函数，比如print()。
# 但你也可以自己创建函数，这被叫做用户自定义函数。

# 定义一个函数
# 你可以定义一个由自己想要功能的函数，以下是简单的规则：
# 函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号 ()。
# 任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间，圆括号之间可以用于定义参数。
# 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。
# 函数内容以冒号起始，并且缩进。
# return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None。

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# 语法
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# Python 定义函数使用 def 关键字，一般格式如下：
# def 函数名（参数列表）:
    # 函数体
# 默认情况下，参数值和参数名称是按函数声明中定义的顺序匹配起来的。

# 使用函数来输出"Hello World！"
def hello():
    print('Hello World!')

hello()

# 更复杂点的应用，函数中带上参数变量
#计算面积函数
def area(width, height):
    return width* height

w = 4
h = 5
print('width = %d ,height = %d ,area = %d' % (w, h, area(w,h)))
# width = 4 ,height = 5 ,area = 20

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# 函数调用
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# 定义一个函数：给了函数一个名称，指定了函数里包含的参数，和代码块结构。
# 这个函数的基本结构完成以后，你可以通过另一个函数调用执行，也可以直接从 Python 命令提示符执行。
# 如下实例调用了 printme() 函数：
def printme(str):
    '打印任何传入的字符串'
    print(str)
    return

printme("调用自定义函数")

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# 参数传递
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# 在 python 中，类型属于对象，变量是没有类型的：
a=[1,2,3]
a="Runoob"
# 以上代码中，[1,2,3] 是 List 类型，"Runoob" 是 String 类型，而变量 a 是没有类型，
# 她仅仅是一个对象的引用（一个指针），可以是指向 List 类型对象，也可以是指向 String 类型对象。

# 可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象

# 在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的对象，而 list,dict 等则是可以修改的对象。
# 不可变类型：变量赋值 a=5 后再赋值 a=10，这里实际是新生成一个 int 值对象 10，再让 a 指向它，
# 而 5 被丢弃，不是改变a的值，相当于新生成了a。
# 可变类型：变量赋值 la=[1,2,3,4] 后再赋值 la[2]=5 则是将 list la 的第三个元素值更改，本身la没有动，只是其内部的一部分值被修改了。

# python 函数的参数传递：

# 不可变类型：类似 c++ 的值传递，如 整数、字符串、元组。如fun（a），传递的只是a的值，没有影响a对象本身。
# 比如在 fun（a）内部修改 a 的值，只是修改另一个复制的对象，不会影响 a 本身。
# 可变类型：类似 c++ 的引用传递，如 列表，字典。如 fun（la），则是将 la 真正的传过去，修改后fun外部的la也会受影响

# python 中一切都是对象，严格意义我们不能说值传递还是引用传递，我们应该说传不可变对象和传可变对象。
# python 传不可变对象实例
def unchangevar(a):
    a = 10

b = 2
unchangevar(b)
print(b)
# 2
# 实例中有 int 对象 2，指向它的变量是 b，在传递给 ChangeInt 函数时，按传值的方式复制了变量 b，
# a 和 b 都指向了同一个 Int 对象，在 a=10 时，则新生成一个 int 值对象 10，并让 a 指向它。

# 传可变对象实例
# 可变对象在函数里修改了参数，那么在调用这个函数的函数里，原始的参数也被改变了。例如：
def changevar(mylist):
    '修改传入的列表'
    mylist.append([1,2,3])
    print('函数内取值:', mylist)
    return

#调用changevar函数
mylist = [10,20,30]
changevar(mylist)
print('函数外取值:', mylist)
# 函数内取值: [10, 20, 30, [1, 2, 3]]
# 函数外取值: [10, 20, 30, [1, 2, 3]]


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# 参数
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# 以下是调用函数时可使用的正式参数类型：
# 必需参数
# 关键字参数
# 默认参数
# 不定长参数

# 必需参数

# 必需参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样。
# 调用printme()函数，你必须传入一个参数，不然会出现语法错误

# 关键字参数
# 关键字参数和函数调用关系紧密，函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。
# 使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。
# 以下实例在函数 printme() 调用时使用参数名
def printme(str):
    '打印任何传入的字符串'
    print(str)
    return

printme(str = '菜鸟教程')


# 默认参数

# 调用函数时，如果没有传递参数，则会使用默认参数。以下实例中如果没有传入 age 参数，则使用默认值
# 默认参数必须放在最后面，否则会报：
# SyntaxError: non-default argument follows default argument

def printinfo(name, age=35):
    print('名字:', name)
    print('年龄:', age)
   
printinfo('shawn')
printinfo('shawn', 27)
# 名字: shawn
# 年龄: 35
# 名字: shawn
# 年龄: 27

# 不定长参数

# 你可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数，和上述2种参数不同，声明时不会命名。基本语法如下：
# def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
   # "函数_文档字符串"
   # function_suite
   # return [expression]
# 加了星号（*）的变量名会存放所有未命名的变量参数。如果在函数调用时没有指定参数，它就是一个空元组。
# 我们也可以不向函数传递未命名的变量。

def printinfo(arg1, *argn):
    '打印任何传入 参数'
    print("输出：")
    print(arg1)
    for var in argn:
        print(var)
    return

printinfo(10)
printinfo(10,20,30)
# 输出：
# 10
# 输出：
# 10
# 20
# 30

# def(**argn) 把N个关键字参数转化为字典
def func(country, pronvince, **agrn):
    print(country, pronvince, agrn)
   
func('China', 'Gaungdong', city = 'Shenzhen', section = 'Futian')
# China Gaungdong {'city': 'Shenzhen', 'section': 'Futian'}


# 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。
# lambda 函数拥有自己的命名空间，且不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数。
# 虽然lambda函数看起来只能写一行，却不等同于C或C++的内联函数，后者的目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率。
# 语法
# lambda 函数的语法只包含一个语句，如下：
# lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression

def_sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2 # 定义匿名函数
x, y=float(input('请输入实数x:')), float(input('请输入实数y:')) # 输入参数值
print('x+y=',def_sum(x,y)) # 打印结果

# 同样地，lambda 匿名函数也可以设定默认值,使用"关键字参数"进行参数传递
# 注意：如果只打算给其中一部分参数设定默认值，那么应当将其放在靠后的位置（和定义函数时一样，避免歧义），否则会报错

g = lambda x = 0, y = 0: x**2 + y**2
g(2,3)
g(y=2, x=3)


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# return语句
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# return [表达式] 语句用于退出函数，选择性地向调用方返回一个表达式。不带参数值的return语句返回None。
# 之前的例子都没有示范如何返回数值，以下实例演示了 return 语句的用法
def sum(arg1, arg2):
#    返回两个参数之和
    total = arg1 + arg2
    print('函数内：', total)
#    return total

#调用sum函数
total = sum(10, 20)
print('函数外：', total)
# 函数内： 30
# 函数外： None


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# 变量作用域
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# Python 中，程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的，访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。
# 变量的作用域决定了在哪一部分程序可以访问哪个特定的变量名称。Python的作用域一共有4种，分别是：
# L （Local） 局部作用域
# E （Enclosing） 闭包函数外的函数中
# G （Global） 全局作用域
# B （Built-in） 内建作用域
# 以 L –> E –> G –>B 的规则查找，即：在局部找不到，便会去局部外的局部找（例如闭包），再找不到就会去全局找，再者去内建中找。
x = int(2.9)  # 内建作用域
g_count = 0  # 全局作用域
def outer():
    o_count = 1  # 闭包函数外的函数中
    def inner():
        i_count = 2  # 局部作用域

# Python 中只有模块（module），类（class）以及函数（def、lambda）才会引入新的作用域，
# 其它的代码块（如 if/elif/else/、try/except、for/while等）是不会引入新的作用域的，
# 也就是说这些语句内定义的变量，外部也可以访问，如下代码：
if True:
    msg = 'Shawn peng'
   
print(msg)
# Shawn peng

# 实例中 msg 变量定义在 if 语句块中，但外部还是可以访问的。
# 如果将 msg 定义在函数中，则它就是局部变量，外部不能访问：
def test():
    msg_inner = 'Shawn Peng'

print(msg_inner)
# NameError: name 'msg_inner' is not defined
# 从报错的信息上看，说明了 msg_inner 未定义，无法使用，因为它是局部变量，只有在函数内可以使用。


# 全局变量和局部变量
# 定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域，定义在函数外的拥有全局作用域。
# 局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。
# 调用函数时，所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中。如下实例：
total = 0 # 这是一个全局变量
# 可写函数说明
def sum( arg1, arg2 ):
    #返回2个参数的和."
    total = arg1 + arg2 # total在这里是局部变量.
    print ("函数内是局部变量 : ", total)
    return total

#调用sum函数
sum( 10, 20 )
print ("函数外是全局变量 : ", total)

# 函数内是局部变量 :  30
# 函数外是全局变量 :  0

# global 和 nonlocal关键字
# 当内部作用域想修改外部作用域的变量时，就要用到global和nonlocal关键字了。
# 以下实例修改全局变量 num：
num = 1
def fun1():
    global num  # 需要使用 global 关键字声明
    print(num)
    num = 123
fun1()
print(num)
# 1
# 123

# 如果要修改嵌套作用域（enclosing 作用域，外层非全局作用域）中的变量则需要 nonlocal 关键字了，如下实例：
def outer():
    num = 10
    def inner():
        nonlocal num   # nonlocal关键字声明
        num = 100
        print(num)
    inner()
    print(num)
outer()
# 100
# 100

# 另外有一种特殊情况，假设下面这段代码被运行，报错：
# 错误信息为局部作用域引用错误，因为 test 函数中的 a 使用的是局部，未定义，无法修改。
a = 10
def test():
    # b = a + 1
    a = a + 1
    print(a)
test()
print(a)
# 下面例子则不会出错
a = 10
def test():
    b = a + 1
    # a = a + 1
    print(b)
test()
print(a)
# 实质是函数内可以访问全局变量，但不能更新(修改)其值！如果未经引用更新其值会报错，可以加上 global 引用以更新变量值
a = 10
def sum(n):
    n += a
#    global a # 函数内部需引用才能更新其值
#    a = 11 # 不声明引用则会报错
    print('a = ', a, end=',')
    print('n =', n)
   
sum(5)

# 函数也可以以一个函数为其参数
def hello():
    print("Hello World!")

def execute(f):
    "执行一个没有参数的函数"
    f()

execute(hello)