Python-函数基础
1.认识函数（机器）
1）什么是函数：
函数就是实现某一特定功能的代码的封装（每个函数都有自己特定的功能）
函数就是把实现某一个功能的所有的代码打成了一个包，每次需要这个功能的时候不用再重复去写实现这个功能的代码了，而是使用函数。
2）函数的分类（按照函数是由谁创建/定义来进行的分类）
系统函数 - 由python创建的函数，这类函数只需要在需要它的功能的时候去调用它（系统已经造好的机器）
例如：print、input、type、id、max、min、sum等…
自定义函数 - 由程序员自己创建自己使用的函数。（自己造的机器）
2.定义(创建)函数 - 造机器
语法：
def 函数名(形参列表):
函数说明文档
函数体
说明：
def - 固定写法
函数名 - 程序员自己命名；
两个要求：是标识符；不是关键字
三个规范：见名知义(看到函数名大概知道函数的功能)；字母都小写多个单词之间用下划线隔开；不使用系统的函数名、类名和模块名
(): - 固定写法
形参列表 - 格式：使用多个变量名用逗号隔开，其中一个变量表示一个形参。（也可以没有形参）
形参的作用：将函数外部的数据传递函数里面
函数说明文档 - 本质就是一个多行注释 （相当于机器的说明）
函数体 - 就是和def保持一个缩进的一条或者多条语句。函数体就是实现函数功能的代码
初学者定义函数的基本步骤
第一步：确定函数的功能（确定机器造出来是干嘛用的）
第二步：根据功能确定函数名 （给机器取名字）
第三步：确定形参；看实现函数的功能需不需要额外的数据，需要几个
第四步：利用形参提供的数据实现函数功能
第五步：确定返回值（先不看）
第六步：写函数说明文档
# 练习1：定义一个函数求两个数的和
def sum2(num1=1, num2=2):
"""
(函数功能说明区)求两个数的和
:param num1:(参数说明)提供第一个求和的数据
:param num2: 提供第二个求和的数据
:return: 无
"""
# num1 = 100, num2 = 200
print(num1 + num2)
sum2(10, 20)
sum2(100, 200)
# 练习2：定义一个函数获取指定整数的个位数
"""
def 函数名(形参列表):
函数说明文档
函数体
"""
def get_units_digit(num):
"""
求一个整数的个位数
:param num: 那个整数
:return: None
"""
print(num % 10)
get_units_digit(3456)
# 练习3：定义一个函数获取指定字符串中数字字符的个数
def count_num_char(str1):
"""
统计一个字符串中数字字符的个数
:param str1: 指定字符串
:return: None
"""
count = 0
for x in str1:
if '0' <= x <= '9':
count += 1
print(count)
count_num_char('hss38392nss0')
# 练习4：定义一个函数将两个字符串合并成一个字符串，合并方式如下：
# 'abc' 和 '123' 合并为：'a1b2c3'
# 'abcdef' 和 '123' 合并为：'a1b2c3def'
# 'abc' 和 '12345' 合并为：'a1b2c345'
def mix_str(str1, str2):
"""
混合两个字符串
:param str1: 第一个字符串
:param str2: 第二个字符串
:return: None
"""
len1 = len(str1)
len2 = len(str2)
length = min(len1, len2)
new_str = ''
for index in range(length):
new_str += str1[index] + str2[index]
new_str += str1[length:] + str2[length:]
print(new_str)
mix_str('abcn', '234jsjs')
# mix_str('abcdef', '123')
# 练习5：定义一个函数打印10的阶乘
def factorial_10():
sum1 = 1
for x in range(1, 11):
sum1 *= x
print(sum1)
def factorial(num=10):
sum1 = 1
for x in range(1, num + 1):
sum1 *= x
print(sum1)
# factorial_10()
factorial()
factorial(9)
3.调用函数（使用机器）
（重要）定义函数的时候不会执行函数体，调用函数才会执行函数体。（机器造好以后不用机器的功能就无法体现）
1）语法：
函数名(实参列表)
说明：
函数名 - 需要调用的函数的函数名 （这个函数名对应的函数必须是已经定义好的函数）
() - 固定写法
实参列表 - 格式：多个数据用逗号隔开
实参是用来给形参赋值。（实参就是通过形参传递到函数内容的数据）
函数名(实参列表)
① 定义函数不会执行函数体，调用函数才会执行函数体。（调用多少次，函数体就会执行多少次）
② 调用函数的时候，实参的个数由被调用的函数的形参决定。（用实参给形参赋值的过程叫传参）
③ 函数调用过程（简单版）
当代码执行到函数调用语句的时候，后面的执行过程如下：
第一步：回到函数定义的位置
第二步：传参（用实参给形参赋值）
第三步：执行函数体
第四步：确定返回值（暂不管）
第五步：返回函数调用的位置，接着往后执行
2）位置参数和关键字参数
根据调用函数的时候实参提供方式的不同，将实参分为位置参数和关键字参数两种
① 位置参数
直接提供实参对应的数据，让实参和形参在位置上一一对应
② 关键字参数
以 ‘形参1=实参1, 形参2=实参2, …’ 的形式传参
③ 混用
位置参数和关键字参数可以一起，一起用的时候必须保证位置参数在关键字参数的前面
def func1(a, b, c):
print(f'a:{a}, b:{b}, c:{c}')
# 位置参数
func1(100, 200, 300) # a:100, b:200, c:300
func1(200, 100, 300) # a:200, b:100, c:300
# 关键字参数
func1(a=100, b=200, c=300) # a:100, b:200, c:300
func1(c=300, a=100, b=200) # a:100, b:200, c:300
# 混用
func1(10, b=20, c=30) # a:10, b:20, c:30
func1(10, c=30, b=20) # a:10, b:20, c:30
func1(10, 20, c=30) # a:10, b:20, c:30
3）参数默认值
定义函数的时候可以以’形参名=值’ 的形式给形参提供默认值；
如果一个参数有默认值，那么在调用函数的时候有默认值的参数可以不用传参。
如果定义函数的时候有的参数有默认值，有的参数没有，那么没有默认值的参数必须在有默认值参数的前面。
def func2(a=10, b=20, c=30):
print(f'a:{a}, b:{b}, c:{c}')
func2() # a:10, b:20, c:30
func2(100) # a:100, b:20, c:30
func2(100, 200) # a:100, b:200, c:30
func2(100, 200, 300) # a:100, b:200, c:300
func2(c=300) # a:10, b:20, c:300 (跳过前面有默认值的参数，给后面的参数传参使用关键参数)
# SyntaxError: non-default argument follows default argument
# def func3(a, b=20, c):
# pass
def func3(a, c, b=20):
print(f'a:{a}, b:{b}, c:{c}')
func3(20, 30)
func3(10, 20, 30)
4）参数类型说明
有默认值的参数：默认值是什么类型，类型说明就是什么类型
没有默认值的参数：需要在形参后加 ':类型名’
5）不定长参数
① 带的不定长参数 - 如果在一个形参前加，那么这个形参就可以接受任意多个实参
带*的不定长参数的本质就是一个元组，对应的多个实参是元组中的元素。
注意：a. 带的不定长参数，传参的时候必须使用位置参数
b. 如果定长参数在带的参数后面(有的时候是直接在*的后面), 那么后面的定长参数调用的时候必须用关键字参数传参
带的不定长参数(了解)
def func5(*x):
print(x)
func5()
func5(10)
func5(10, 20)
func5(10, 20, 90, 8)
func5(10, 20, 34, 4, 5, 6, 78, 9)
# 练习：定义一个函数求多个数的和。
def sum2(*nums):
s = 0
for x in nums:
s += x
print(s)
sum2(10, 20)
sum2(10, 20, 30)
def func6(a, b, *c):
print(f'a:{a}, b:{b}, c:{c}')
func6(10, 20)
func6(10, 20, 43, 56, 78, 90)
def func7(*a, b, c):
print(f'a:{a}, b:{b}, c:{c}')
func7(10, 20, 30, 40, b=2, c=1)
def func8(*, a, b, c):
print(f'a:{a}, b:{b}, c:{c}')
func8(a=10, b=20, c=30)
# message('小奶狗', 18, 90, 89, 78, 67)
# message('小明', 20, 89, 87)
def func9(**x):
print(x)
func9()
func9(a=10)
func9(a=10, b=20)
func9(a=10, b=20, x=100, y=200)
def func10(*args, **kwargs):
pass
func10()
func10(10, 20, 30, 40)
func10(a=10, x=20, b=9)
func10(10, 20, x=2, y=9)
4.返回值的作用
返回值作用就是将函数内部产生的数据，传递到函数的外部
初学者怎么确定函数需不需要返回值：看函数的功能有没有产生新的数据，如果有就将新的数据作为返回值返回
1）确定函数的返回值（怎么将数据作为返回值）
在函数体中通过 return 关键字返回函数的返回值: return 数据
注意：① 如果执行函数体的时候没有遇到return, 函数的返回值是None
② return还具有提前结束函数的功能（执行函数体的时候在哪儿遇到return，函数在哪儿结束）
2）怎么在函数外面获取函数的返回值
获取函数调用表达式的值就是获取函数的返回值。
数调用表达式 - 调用函数的语句
每一个函数调用语句其实都有一个结果（都是一个数据），这个结果就是这次调用的时候函数的返回值。
一个函数的返回值是什么，就看调用函数的时候return后面的值是什么， return后面的值是什么，函数外部函数调用表达式的结果就是什么。
def sum2(num1, num2):
s = num1 + num2
return s # 168
a = sum2(78, 90)
print('a:', a)
def func1():
return 100
# func1()就是100
print(100)
print(func1())
a = 100
b = func1()
print(a, b)
print(100 + 10)
print(func1() + 10)
list1 = [100, 200]
list2 = [func1(), 200]
print(list1, list2)
def func2(x):
# x = 'abc'
return x * 2 # return 'abcabc'
print(func2(10) - 10)
# 'abcabc'
print(func2('abc')[1:]) # print('abcabc'[1:])
print('==================================================')
# 没有遇到return 返回值是None
def func3():
print('abc')
result = func3()
print('返回值:', result)
def func4(x):
if x % 2:
return 100
print('返回值:', func4(20))
print('返回值:', func4(21))
def func5():
for x in range(100):
return x
print(func5())
作业：
-
编写一个函数，交换指定字典的key和value。
例如:dict1={'a':1, 'b':2, 'c':3} --> dict1={1:'a', 2:'b', 3:'c'}
def exchange_dict(dict1: dict):
return {dict1[key]: key for key in dict1}
print(exchange_dict({'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}))
-
编写一个函数，提取指定字符串中所有的字母，然后拼接在一起产生一个新的字符串
例如: 传入'12a&bc12d-+' --> 'abcd'
def joint(str1: str):
str2 = ''
for item in str1:
if 'a' <= item <= 'z' or 'A' <= item <= 'Z':
str2 +=item
return str2
print(joint('12a&bc12d-+'))
-
写一个自己的capitalize函数，能够将指定字符串的首字母变成大写字母
例如: 'abc' -> 'Abc' '12asd' --> '12asd'
def self_capitalize(str1:str):
if 'a' <= str1[0] <= 'z':
new_str1 =chr(ord(str1[0])-32) + str1[1:]
return new_str1
else:
return str1
print(self_capitalize('abc'))
-
写一个自己的endswith函数，判断一个字符串是否已指定的字符串结束
例如: 字符串1:'abc231ab' 字符串2:'ab' 函数结果为: True 字符串1:'abc231ab' 字符串2:'ab1' 函数结果为: False
def self_endswith(str1: str, str2: str):
length = len(str1) - len(str2)
if str1[length:] == str2:
return True
else:
return False
print(self_endswith('abc231ab', 'ab1'))
-
写一个自己的isdigit函数，判断一个字符串是否是纯数字字符串
例如: '1234921' 结果: True '23函数' 结果: False 'a2390' 结果: False
def self_isdigit(str1:str):
for item in str1:
if not('0' <= item <= '9'):
return False
else:
return True
print(self_isdigit('1234921'))
-
写一个自己的upper函数，将一个字符串中所有的小写字母变成大写字母
例如: 'abH23好rp1' 结果: 'ABH23好RP1'
def self_upper(str1:str):
str2 = ''
for item in str1:
if 'a'<= item <='z':
str2 += chr(ord(item)-32)
else:
str2 += item
return str2
print(self_upper('abH23好rp1'))
-
写一个自己的rjust函数，创建一个字符串的长度是指定长度，原字符串在新字符串中右对齐，剩下的部分用指定的字符填充
例如: 原字符:'abc' 宽度: 7 字符:'^' 结果: '^^^^abc' 原字符:'你好吗' 宽度: 5 字符:'0' 结果: '00你好吗'
def self_rjust(str1:str):
str1 = '^'*(7-len(str1)) + str1
return str1
print(self_rjust('abc'))
-
写一个自己的index函数，统计指定列表中指定元素的所有下标，如果列表中没有指定元素返回-1
例如: 列表: [1, 2, 45, 'abc', 1, '你好', 1, 0] 元素: 1 结果: 0,4,6 列表: ['赵云', '郭嘉', '诸葛亮', '曹操', '赵云', '孙权'] 元素: '赵云' 结果: 0,4 列表: ['赵云', '郭嘉', '诸葛亮', '曹操', '赵云', '孙权'] 元素: '关羽' 结果: -1
def self_index(list1: list, str2: str):
if str2 not in str(list1):
return -1
for x in range(len(list1)):
if str(list1[x]) == str2:
print(x, end=' ')
else:
return ''
print(self_index([1, 2, 45, 'abc', 1, '你好', 1, 0], '10'))
-
写一个自己的len函数，统计指定序列中元素的个数
例如: 序列:[1, 3, 5, 6] 结果: 4 序列:(1, 34, 'a', 45, 'bbb') 结果: 5 序列:'hello w' 结果: 7
def self_len(list1):
count = 0
for _ in list1:
count += 1
return count
print(self_len((1, 34, 'a', 45, 'bbb')))
-
写一个自己的max函数，获取指定序列中元素的最大值。如果序列是字典，取字典值的最大值
例如: 序列:[-7, -12, -1, -9] 结果: -1 序列:'abcdpzasdz' 结果: 'z' 序列:{'小明':90, '张三': 76, '路飞':30, '小花': 98} 结果: 98
def self_max(list1):
if type(list1) == dict:
list1 = {list1[key]: key for key in list1}
list1 = list(list1)
list1.sort(reverse=True)
return list1[0]
print(self_max({'小明': 90, '张三': 76, '路飞': 30, '小花': 98}))
-
写一个函数实现自己in操作，判断指定序列中，指定的元素是否存在
例如: 序列: (12, 90, 'abc') 元素: '90' 结果: False 序列: [12, 90, 'abc'] 元素: 90 结果: True
def self_in(list1, element):
for item in list1:
if item == element:
return True
else:
return False
print(self_in((12, 90, 'abc'), 90))
-
写一个自己的replace函数，将指定字符串中指定的旧字符串转换成指定的新字符串
例如: 原字符串: 'how are you? and you?' 旧字符串: 'you' 新字符串:'me' 结果: 'how are me? and me?'
def self_replace(str1, str2, str3):
lenght = len(str2)
for x in range(len(str1)):
if str1[x:x + lenght] == str2:
str1 = str1[:x] + str3 + str1[x + 3:]
return str1
print(self_replace('how are you? and you?', 'you', 'me'))