一.基础介绍

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.函数的定义

在 Python 中，函数通常由以下几个组成部分：

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

3.参数

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 + "!")

4.返回值

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

a=input('请输入a')
b=input('请输入b')
 sum=add(a,b)

调用 add(2, 3) 将返回 5。

5.函数调用

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!"。

5.函数的注释

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

二.函数作用域

1.局部变量

# 演示局部变量
def test_a():
    num = 100
    print(num)


test_a()
# 出了函数体，局部变量就无法使用了
print(num)

2.全局变量

# 演示全局变量
num = 200


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


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


test_a()
test_b()
print(num)

3.局部修改

num 的最终值还是 200,不会变为 500

# 在函数内修改全局变量
num = 200


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


def test_b():
    num = 500  # 局部变量
    print(f"test_b: {num}")


test_a()
test_b()
print(num) # 打印200

4.全局修改

# 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)

三.系统函数

1.main 函数

#定义方法
def sayHello():
    str = "hello"
    print(str)

#主函数
if __name__ == "__main__":
    print('This is main of module "hello.py"')
    sayHello()

2.print()

print(): 用于输出信息到控制台。

print("Hello, World!")

3.input()

input(): 用于从用户获取输入。

user_input = input("Enter something: ")

4.type()

type(): 用于获取对象的类型。

x = 10
data_type = type(x)

5.str()

str(): 将其他类型转换为字符串类型。

num = 42
str_num = str(num)

6.int()

int(): 将其他类型转换为整数类型。

num_str = "42"
num = int(num_str)

7.float()

float(): 将其他类型转换为浮点数类型。

num_str = "3.14"
num = float(num_str)

四.容器函数

1.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)

2.range()

range(): 用于生成一个指定范围的数字序列。

numbers = list(range(5))

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

3.max()

max(): 返回可迭代对象中的最大值。

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

4.min()

min(): 返回可迭代对象中的最小值。

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

五.函数参数

1.函数参数

def user_info(age, name, 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')

2.关键字参数

def user_info(age,name, 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

3.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

4.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')
user_info(1, 2, 3)
user_info()

5.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')
user_info(name='小王', age=11)

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

6.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,compute_1):
    result = compute(1, 2)  # 确定compute是函数
    compute_1(1,2)
    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

def compute_1(x, y):
    return x * y+1
# 调用，并传入函数
test_func(compute,compute_1)

7.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)
    return 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

8.动态参数

def func(a, b=2, *args, **kwargs):
    print(a)
    print(b)
    print(args)
    print(kwargs)


func(1, 3, 4, 5, name="Eve", job="Doctor")

1 3 (4, 5) {'name': 'Eve', 'job': 'Doctor'}

9. 参数解包（Argument Unpacking）

参数解包允许在调用方法时，将序列中的元素解包为位置参数，将字典中的键值对解包为关键字参数。

args = [1, 2, 3]
kwargs = {'name': 'Frank', 'job': 'Artist'}
func(*args, **kwargs)

六.进阶函数

1.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()

2.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)

3.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。

4.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

5.pow()

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

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。

6.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)。

7.exit()

在 Python 中，exit() 是一个内置函数，用于终止程序的执行。当程序执行到 exit() 时，程序将立即停止执行并退出程序。exit() 函数可以接受一个整数参数作为退出程序时的返回值，默认为 0。

例如，以下代码演示了如何使用 exit() 函数终止程序的执行：

import sys

def main():
    # some code here
    sys.exit(0)  # exit with status code 0

if __name__ == '__main__':
    main()

在上面的代码中，sys.exit(0) 表示程序成功退出，并且返回值为 0。如果程序遇到错误，可以使用非零的返回值来表示错误的类型。例如，如果程序遇到无法处理的输入，可以使用 sys.exit(1) 来表示输入错误。

8.random

# 1. 构建一个随机的数字变量
import random
num = random.randint(1, 10)

9.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)