python基礎(chǔ)教程：函數(shù)，函數(shù)，函數(shù)，重要的事說(shuō)三遍

dreamtecher 發(fā)布于2019-07-31 10:24 / 688人閱讀

摘要：調(diào)用函數(shù)就是通過(guò)函數(shù)名再傳入它需要的參數(shù)即可。遞歸函數(shù)遞歸函數(shù)就是函數(shù)自己調(diào)用自己。我們以計(jì)算一個(gè)整數(shù)的階乘來(lái)看看遞歸函數(shù)是什么樣子的。階乘的公式如下它的遞歸函數(shù)的定義如下遞歸函數(shù)都有一個(gè)跳出遞歸的條件，在本函數(shù)中就是。

函數(shù)，是編程中很重要的一個(gè)概念。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，函數(shù)是一段可重復(fù)使用的代碼段，給這段代碼起個(gè)名字就是“函數(shù)名”。在程序的任何地方都可以通過(guò)函數(shù)名來(lái)使用這段代碼，這就是“函數(shù)調(diào)用”。

函數(shù)的定義

函數(shù)的概念，其實(shí)我們?cè)诔踔袛?shù)學(xué)中就接觸過(guò)了。比如，這個(gè)表達(dá)式y = 2x + 3，我們就稱(chēng)y是x的一次函數(shù)。寫(xiě)成Python函數(shù)就是這樣的：

def y(x):
    return 2 * x + 3

如上例所示，Python中定義一個(gè)函數(shù)的規(guī)則是這樣的：

首先是通過(guò)關(guān)鍵字def來(lái)確定它是一個(gè)函數(shù)，后面跟著函數(shù)名（比如上面的y），函數(shù)名后面是小括號(hào)括起來(lái)的參數(shù)，括號(hào)外面以冒號(hào):結(jié)尾這一行。這一行就是函數(shù)的聲明。

接下來(lái)是函數(shù)體的代碼片段，可以是一行也可以是多行，但它們比def多了一個(gè)縮進(jìn)。函數(shù)體最后一行可以通過(guò)關(guān)鍵字return返回一個(gè)或多個(gè)值。如果沒(méi)有寫(xiě)return，Python默認(rèn)為返回None。

有一種特殊的函數(shù)定義：空函數(shù)，就是什么都不做的函數(shù)，它通過(guò)一個(gè)pass語(yǔ)句來(lái)定義函數(shù)體：

def do_nothing():
    pass

空函數(shù)主要是在我們寫(xiě)程序最開(kāi)始，想好都有哪些函數(shù)要寫(xiě)，先定義成空函數(shù)再慢慢實(shí)現(xiàn)它們具體的功能。

同樣的，后面我們學(xué)習(xí)Python面向?qū)ο缶幊虝r(shí)類(lèi)(class)的定義也可以用pass來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)最小類(lèi)：

class TheEmptyClass:
    pass

函數(shù)的調(diào)用

定義好一個(gè)函數(shù)后，我們就可以調(diào)用（運(yùn)行）該函數(shù)了。調(diào)用函數(shù)就是通過(guò)函數(shù)名再傳入它需要的參數(shù)即可。

a = y(2)
print("a is ", a)

b = y(6)
print("b is ", b)

結(jié)合函數(shù)y的定義，猜猜看a和b的值分別為多少吧。

函數(shù)y是一個(gè)數(shù)學(xué)運(yùn)算的函數(shù)，它的參數(shù)應(yīng)該是整數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)。如果我們給它傳一個(gè)字符串進(jìn)去，看看會(huì)有什么結(jié)果呢？

In [153]: y("a")
-----------------
TypeError        Traceback (most recent call last)
 in 
----> 1 y("a")

 in y(x)
      1 def y(x):
----> 2     return 2 * x + 3
      3 

TypeError: must be str, not int

根據(jù)函數(shù)體的語(yǔ)句，我們先把字符串"a"乘以2得到"aa"，再計(jì)算"aa"字符串和整數(shù)3的加法就會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)樽址驼麛?shù)是不能做加法運(yùn)算的。

我們定義的函數(shù)y只有一個(gè)參數(shù)，如果我們給它傳入兩個(gè)或更多參數(shù)，同樣也會(huì)報(bào)錯(cuò)。小猿們可以自己試試看參數(shù)個(gè)數(shù)不對(duì)時(shí)是什么樣的錯(cuò)誤。

因此，函數(shù)的調(diào)用，需要滿(mǎn)足函數(shù)名、參數(shù)類(lèi)型、參數(shù)個(gè)數(shù)都要符合函數(shù)的定義才能運(yùn)行成功。

函數(shù)的返回值

在Python中函數(shù)都是有返回值的。如果我們沒(méi)有通過(guò)return顯示的返回，則Python默認(rèn)返回None。通過(guò)return我們就可以規(guī)定函數(shù)返回我們想要的值。我們想要的值可能是一個(gè)，也可能是兩個(gè)或多個(gè)，return都能滿(mǎn)足我們的要求。

def my_division(a, b):
    quotient = a // b
    remainder = a % b
    return quotient, remainder

這個(gè)函數(shù)計(jì)算a除以b，返回它們的商和余數(shù)兩個(gè)值。return返回多個(gè)值時(shí)，用逗號(hào),隔開(kāi)它們即可。
我們看看調(diào)用該函數(shù)運(yùn)行的結(jié)果：

In [158]: my_division(5, 2)
Out[158]: (2, 1)

In [159]: my_division(20, 7)
Out[159]: (2, 6)

In [160]: my_division(20, 5)
Out[160]: (4, 0)

可以看到，函數(shù)返回多個(gè)值時(shí)，這多個(gè)值組成了一個(gè)tuple（元組）。

遞歸函數(shù)

遞歸函數(shù)就是函數(shù)自己調(diào)用自己。我們以計(jì)算一個(gè)整數(shù)的階乘來(lái)看看遞歸函數(shù)是什么樣子的。階乘的公式如下：
n! = n (n-1) (n-2) … 2 * 1

它的遞歸函數(shù)的定義如下：

def factorial(n):
    if n == 1:
        print(n)
        return 1
    print(n, "*", end=" ")
    return n * factorial(n-1)

遞歸函數(shù)都有一個(gè)跳出遞歸的條件，在本函數(shù)中就是n == 1。當(dāng)n != 1時(shí)就遞歸調(diào)用求比當(dāng)前n小1的數(shù)的階乘，每次n減1，知道n == 1結(jié)束遞歸。這個(gè)遞歸過(guò)程其實(shí)就是生成了連乘（可以看函數(shù)的打印信息）：
n (n-1) (n-2) … 2 * 1

In [169]: f = factorial(5)
5 * 4 * 3 * 2 * 1

In [170]: f = factorial(10)
10 * 9 * 8 * 7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1

總結(jié)

定義函數(shù)的要素：函數(shù)名、參數(shù)、函數(shù)體
調(diào)用函數(shù)的注意事項(xiàng)：參數(shù)類(lèi)型、參數(shù)個(gè)數(shù)
函數(shù)體最后沒(méi)有使用return語(yǔ)句則默認(rèn)返回None
函數(shù)通過(guò)return返回一個(gè)或多個(gè)值，多個(gè)值以tuple的形式返回