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Python函数进阶

勇敢乌龟 2022-04-25 阅读 46
python

1. 匿名函数

1.1 匿名函数

没有名字的函数。

'''
语法:
函数名 = lambda 形参列表:返回值


相当于
def 函数名(形参列表):
    return 返回值
'''

1.2 注意

1)匿名函数的本质还是函数;

2)普通函数中的绝大部分内容匿名函数都支持

1.3 练习

练习1:求任意两个数据的和。

# 普通函数
def sum1(num1: int, num2= 2):
    return num1 + num2

# 匿名函数
x = lambda num1,num2= 2: num1 + num2
print(x(10,30))    # 40
print(x(num1=12,num2=33))
print(x(100))

练习2:一个匿名函数判断指定的年是否是闰年。

is_leap_year = lambda year: (year % 4 ==0 and year % 100 != 0) or year % 400 ==0
print(is_leap_year(2022))    # False

练习3:求个位数最大的元素。

# 求最大的元素
nums = [12,39,18,80,34]
print(max(nums))

# 求个位数最大的元素
nums = [12,39,18,80,34]
def func1(x):
    return x % 10


print(max(nums, key=func1))
print(max(nums, key=lambda  x: x % 10))

练习4:求绝对值最大的元素。

nums = [12,39,-18,-80,34]
print(max(nums, key=lambda x: x**2))
print(max(nums, key=lambda x: -x if x < 0 else x))

2. 变量作用域

2.1 变量作用域

变量作用域即变量使用范围;

根据变量作用域不同,可以将变量分为两种:全局变量、局部变量。

2.2 全局变量

1)定义在函数或者类外面的变量就是全局变量(没有定义在函数里面和类里面的变量就是全局变量);

2)全局变量的作用域:从定义开始到程序结束。

# a是全局变量
a = 10

print('外面a:',a)

# b是全局变量
for b in range(3):
    # c是全局变量
    c = 20
    print('循环里面a:',a)
    print('循环里面b:',b)

print('外面b:',b)
print('外面c:',c)

def func1():
    print('函数里面a:',a)
    print('函数里面b:',b)


func1()

2.3 局部变量

1)定义在函数里面的变量就是局部变量。(形参也是局部变量);

2)局部变量的作用域:从定义开始到函数结束。

# d、e、f都是局部变量
def func1(d,e):
    f = 100
    print('函数里面:',d,e,f)


func1(2,5)
# print('函数外面:',d,e,f)    # 报错!

2.4 global关键字

1)变量能不能使用,看的是使用的时候内存中有没有。

2)定义全局变量的时候,全局变量保存在全局栈区间中,程序结束之后才会被自动释放;

局部变量是保存在函数对应的临时栈区间中,函数调用结束就会被自动释放。

3)global是函数体中的关键字,可以在函数体中修饰变量,让变量在使用和保存的时候都在全局栈中进行。

aa = 100
bb = 100

def func2():
    # 不会修改全局变量aa的值,而是创建一个局部变量aa
    aa = 200
    print('里面aa:',aa)    # 在函数里面使用的是局部变量aa的值

    # print(bb)    # 报错!global修饰变量必须放在这个变量使用之前
    global bb
    bb = 200
    print('里面bb:',bb)

    global cc
    cc = 300


func2()
print('外面aa:',aa)       # 在函数外面使用的是全局变量aa的值
print('外面bb:',bb)
print('外面cc:',cc)

3. 高阶函数

3.1 函数就是变量

1)python中定义函数其实就是在定义一个类型是function的变量,函数名就是变量。

2)变量能做的事情函数都可以做。

def sum2(num1,num2):
    return num1 + num2


# sum2 = lambda num1,num2: num1 + num2
b = [10,20]

print(type(b),type(sum2))
print(b[0],sum2(1,3))

c = b
d = sum2
print(c[0],d(1,3))

list1 = [10,b,sum2]
print(list1[1])    # [10, 20]
print(list1[1][-1])    # 20
print(list1[-1](10,20))    # 30

3.2 高阶函数

3.2.1 实参高阶函数

实参阶函数:函数的参数是函数。

# 应该怎么来确定函数的参数是什么?
def func1(x):
    print(x(10,20)[-1])

def temp(a,b):
    return 'abc'

func1(temp)    # c

3.2.2 返回值高阶函数

返回值高阶函数:函数的返回值是函数。

def func2():
    def temp(x):
        return 23
    return temp

4. 常用的实参高阶函数

4.1 max

max、min、sorted、sort - 参数key要求是一个函数。

'''
max(序列,key=函数)  -  按照函数制定的比较规则来获取序列中最大的元素
函数的要求:1)参数   -  有且只有一个参数;这个参数代表前面序列中的每个元素
          2)返回值 -  有一个返回值;返回值就是比较对象

注意:如果一个函数的参数是函数,这个参数有两种传值方式:a.普通函数的命名  b.匿名函数
'''

4.1.1 练习

练习1:求元素最大值。

nums = [10,88,39,-748,44,23]
print(max(nums))    # 88

练习2:求元素最大值。

nums = [10,88,39,-748,44,23]
result = max(nums,key=lambda item: item)
print(result)       # 88

练习3:求个位数元素最大值。

nums = [10,88,39,-748,44,23]
result = max(nums,key=lambda item: item % 10)
print(result)       # 39

练习4:求绝对值最小的元素。

result = min(nums,key=lambda item: item ** 2)
print(result)       # 10

练习5:求nums中数值最大的元素:‘1998’。

nums = ['235','-290','71','1998','80']
result = max(nums,key=lambda item: eval(item) ** 2)
print(result)

练习6:将nums中的元素按照十位数的大小从小到大排序。

# nums = [913, 281, 1765, 92, 802]
# [802, 913, 1765, 281, 92]
nums = [913, 281, 1765, 92, 802]
result = sorted(nums,key=lambda item: item //10 % 10)
print(result)

练习7:获取nums中各个位数之和最小的元素。

nums = [1002, 908, 99, 76, 502]
# [3, 17, 18, 13, 7]  -> 1002
# 方法1:
def sums(num:int):
    s = 0
    for x in str(num):
        s += int(x)
    return s


result = min(nums,key=sums)
print(result)

# 方法2:
# 1002  -> '1+0+0+2'  -> '+'.join('1002') -> '1+0+0+2'
result = min(nums,key=lambda item: eval('+'.join(str(item))))
print(result)

4.2 map

'''
1)map(函数,序列)  -  按照函数制定的规则将原序列转换成新的序列,返回值是map对象
函数要求:a.参数:有且只有1个参数;参数代表后面的这个序列中的元素
        b.返回值:有一个返回值;新序列中的元素

2)map(函数,序列1,序列2)
函数要求:a.参数:有且只有2个参数;参数代表后面两个序列中的元素
        b.返回值:有一个返回值;新序列中的元素

map(函数,序列1,序列2,序列3)
函数要求:a.参数:有且只有3个参数;参数代表后面三个序列中的元素
        b.返回值:有一个返回值;新序列中的元素

map(函数,序列1,序列2,序列3,...)

'''

练习:获取nums中所有元素的个位数。

# [8,9,7,6,2,1]
nums = [128,239,87,96,102,91]
result = list(map(lambda item: item % 10,nums))
print(result)    # [8, 9, 7, 6, 2, 1]


str1 = 'abcde'
nums = [10,20,30,40,50]
# ->['a10','b20','c30','d40','e50']
result = list(map(lambda i1,i2: i1 + str(i2),str1,nums))
print(result)

4.3 reduce

# 注意:reduce在使用之前必须先导入
from functools import reduce
'''
reduce(函数,序列,初始值)  -  按照函数制定的规则将序列中所有的元素合并成一个数据
函数的要求:1)参数:有且只有2个参数,第一个参数指向初始值,第二个参数代表序列中的每个元素
          2)返回值:有一个返回值;描述初始值和元素之间的合并方式

'''

nums = [10,30,20]    # 所有元素的和:60
# 0 + 10 + 30 + 20  -> i + item
result = reduce(lambda i,item: i + item,nums,0)
print(result)    # 60


nums = [12,34,91]    # 所有元素个位数的和:7
# 0 + 2 + 4 + 1  -> 0 + 12%10 + 34%10 + 91%10  -> i + item%10
result = reduce(lambda i,item: i + item % 10,nums,0)
print(result)    # 7


nums = [10,40,20]    # 所有元素的乘积:8000
# 1 * 10 * 40 * 20  -> i * item
result = reduce(lambda i,item: i * item,nums,1)
print(result)    # 8000


nums = [10,40,20]    # '104020'
# '' + '10' + '40' + '20'  -> '' + str(10) + str(40) + str(20)  -> '' + str(item)
result = reduce(lambda i,item: i + str(item),nums,'')
print(result)    # '104020'

4.3.1 练习

练习1:求所有数字的和。

list1 = [10,'abc','2.4','hans',5.5,3]    # 18.5
# 方法1:
# [10,5.5,3]
result = reduce(lambda i,item: i + item,[x for x in list1 if type(x) in (int,float)],0)
print(result)


# 方法2:
# 0 + 10 + 5.5 + 3  -> 0 + 10 + 0 + 0 + 0 + 5.5 + 3  -> i + item / i + 0
list1 = [10,'abc','2.4','hans',5.5,3]    # 18.5
result = reduce(lambda i,item: i + item if type(item) in (int,float) else i + 0,list1,0)
print(result

练习2:将所有偶数的十位数和奇数的个位数求和。

nums = [23, 54, 801, 132, 92]    # 3+5+1+3+9
# i + item%10、i + item // 10 % 10
result = reduce(lambda i,item: i + item % 10 if item % 2 else i + item // 10 % 10,nums,0)
print(result)



def temp(i,item):
    if item % 2:
        return i +item % 10
    return i + item // 10 % 10

result = reduce(temp,nums,0)
print(result)

5. 作业

  1. 写一个匿名函数,判断指定的年是否是闰年

    is_leap_year = lambda year: (year % 4 ==0 and year % 100 != 0) or year % 400 ==0
    print(is_leap_year(2022))    # False
    
  2. 写一个函数将一个指定的列表中的元素逆序( 如[1, 2, 3] -> [3, 2, 1])(注意:不要使用列表自带的逆序函数)

    def reverse(list1):
        new_list1 = []
        for x in list1:
            new_list1.insert(0,x)
        return new_list1
    
    print(reverse([1,2,3]))
    
  3. 编写一个函数,计算一个整数的各位数的平方和

例如: sum1(12) -> 51的平方加上2的平方)    sum1(123) -> 14
def sum1(num1):
    s = 0
    for x in str(num1):
        s += int(x) ** 2
    return s


print(sum1(123))
  1. 求列表 nums 中绝对值最小的元素
例如:nums = [-23, 100, 89, -56, -234, 123], 最大值是:-23
nums = [-23, 100, 89, -56, -234, 123]
result = min(nums,key=lambda item: item ** 2)
print(result)
  1. 已经两个列表A和B,用map函数创建一个字典,A中的元素是key,B中的元素是value
A = ['name', 'age', 'sex']
B = ['张三', 18, '女']
新字典: {'name': '张三', 'age': 18, 'sex': '女'}
key = ['name', 'age', 'sex']
value = ['张三', 18, '女']
result = dict(map(lambda key,value: {key,value},key,value))
print(result)
  1. 已经三个列表分别表示5个学生的姓名、学科和班号,使用map将这个三个列表拼成一个表示每个学生班级信息的的字典
names = ['小明', '小花', '小红', '老王']
nums = ['1906', '1807', '2001', '2004']
subjects = ['python', 'h5', 'java', 'python']
结果:{'小明': 'python1906', '小花': 'h51807', '小红': 'java2001', '老王': 'python2004'}
name = ['小明', '小花', '小红', '老王']
nums = ['1906', '1807', '2001', '2004']
subjects = ['python', 'h5', 'java', 'python']
result = dict(map(lambda name,subjects,nums: {name,subjects+nums},name,subjects,nums))
print(result)
  1. 已经一个列表message, 使用reduce计算列表中所有数字的和
message = ['你好', 20, '30', 5, 6.89, 'hello']
结果:31.89
from functools import reduce
message = ['你好', 20, '30', 5, 6.89, 'hello']
result = reduce(lambda i,item: i + item if type(item) in (int,float) else i + 0 ,message,0)
print(result)
  1. 已经列表points中保存的是每个点的坐标(坐标是用元组表示的,第一个值是x坐标,第二个值是y坐标)
points = [
  (10, 20), (0, 100), (20, 30), (-10, 20), (30, -100)
]

1)获取列表中y坐标最大的点

result = max(points,key=lambda item: list(item)[-1])
print(result)

2)获取列表中x坐标最小的点

result = min(points,key=lambda item: list(item)[0])
print(result)

3)获取列表中距离原点最远的点

result = max(points,key=lambda item: list(item)[0] ** 2 + list(item)[1] ** 2)
print(result)    # (30, -100)

4)将点按照点到x轴的距离大小从大到小排序

result = sorted(points,key=lambda item: list(item)[0] ** 2 ,reverse=True)
print(result)    # (30, -100)
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