Day10-python函数三大神器

一、高阶函数

1.函数作为变量

python中声明函数就是声明一个类型是function的变量,函数名就是变量名
普通变量能做的事情函数都可以做

1).声明函数就是声明变量,函数名就是变量名

def func1():
    print('函数1')
    return 100


print(type(func1))    #  
a = 100
print(type(a))

func2 = lambda x: x*2
"""
def func2(x):
    return x*2
"""
print(type(func2))

2).普通变量能做的函数都可以做

① 一个变量可以给另外一个变量赋值
a = 100
b = a
print(b, b+10)


def func3():
    print('函数3')
    return 200


b2 = func3
print(type(b2), b2())
② 修改变量的值
a = 'abc'
print(a, a[1:])

func3 = [10, 20]
# func3()   # TypeError: 'list' object is not callable
func3.append(100)
print(func3)
③ 变量作为序列元素
a = 10
list1 = [a, 100, 'abc']
print(list1)


def func4():
    print('函数4')
    return 400

list2 = [func4, func4(), 10]
print(list2)    # # [, 400, 10]
print(list2[0]())    # func4()

4)变量作为函数的参数

def func5(x):
    print('函数5:', x)


a = 100
func5(a)   # 函数5 100
func5(func4)  # 函数5 


print('===================实参高阶函数==================')


def func4():
    print('函数4')
    return 400

1.将函数作为函数的参数 - 实参高阶函数

def func6(x):
    # x = func4
    y = x()  # func4()返回值由y接住
    # print('y:', y)
    return y


# func6(a)   # TypeError: 'int' object is not callable
re = func6(func4)
# func6(func4())   #返回值不是函数

print(re)

2.系统的实参高阶函数

列表.sort()、sorted()、max()、min()都是实参高阶函数, 因为这四个函数中都有一个参数key,要求是一个函数

nums = [10, 89, 78, 7]
nums.sort(reverse=True)
print(nums)

1)排序方法: 参数key要求是一个函数,作用是用来定制排序的规则(默认按元素的大小从小到大或者从大到小排序)

参数key的要求:
a.key是一个函数
b.函数中有且只有一个参数, 这个参数指向的是序列中的每个元素
c.函数需要一个返回值,这个返回值就是排序的时候比较大小的对象
"""

练习: 将nums中的元素按个位数从小到大排序

nums = [100, 39, 51, 62, 58]
# nums = [100, 51, 62, 58, 39]


# def func_key(item):
#     return item % 10
# func_key = lambda item: item % 10

nums.sort(key=lambda item: item % 10)
print(nums)

练习2:将学生按成绩从大到小排序

students = [
    {'name': '小明', 'age': 18, 'score': 90},
    {'name': '小花', 'age': 23, 'score': 78},
    {'name': '王五', 'age': 17, 'score': 65},
    {'name': '李四', 'age': 30, 'score': 89}
]
# def func1(item):
#     return item['score']
students.sort(reverse=True, key=lambda item: item['score'])
print(students)

练习3: 按学生年龄和分数的和从小到排序

students.sort(key=lambda item: item['age'] + item['score'])
print(students)

2) max、min默认是直接比较序列元素的大小求出最大值和最小值

nums = [17, 89, 100, 78, 23]
max1 = max(nums)
print(max1)


# 求nums中个位数最大的元素
max2 = max(nums, key=lambda item: item % 10)
print(max2)


students = [
    {'name': '小明', 'age': 18, 'score': 90},
    {'name': '小花', 'age': 23, 'score': 78},
    {'name': '王五', 'age': 17, 'score': 65},
    {'name': '李四', 'age': 30, 'score': 89}
]
print(max(students, key=lambda item: item['score']))

3)max函数的原理(了解)

def yt_max(seq, key=None):
    t_seq = list(seq)
    t_max = t_seq[0]

    if not key:
        for item in t_seq[1:]:
            if item > t_max:
                t_max = item
    else:
        for item in t_seq[1:]:
            if key(item) > key(t_max):
                t_max = item
    return t_max


# max1 = max(nums)
# print(max1)
# max([nums], key=)

max1 = max((10, 9, 8, 67), key=lambda item: item % 10)
print(max1)

max2 = yt_max((10, 12, 8, 67, 29), key=lambda item: item % 10)
print(max2)

二、返回值高阶函数

1.变量可以作为函数的返回值

def yt_sum(x, y):
    # x=10, y=20
    t = x+y   # t = 10+20 = 30
    return t  # return 30


print(yt_sum(10, 20))

2. 函数作为函数的返回值 - 返回值高阶函数

# func1就是一个返回值高阶函数
def func1():
    def func2():
        print('函数2')

    return func2


print(func1())     #.func2 at 0x0000000001E198B8>
func1()()   # func2()
print('=============')
print(func1()())    # func2()  -> None

3.闭包 - 函数1中声明了一个函数2,并且在函数2中使用了函数1的数据,那么这个函数1就是一个闭包

闭包的特点: 闭包函数中的数据不会因为函数调用结束而销毁

def func3():
    a = 10
    print(id(a))

    def func4():
        print(a)
        print(id(a))

    return func4


t = func3()
t()   # 10

面试题1:

list1 = []
for i in range(5):
    list1.append(lambda x: x*i)

# list1 = [lambda x: x*i, lambda x: x*i, lambda x: x*i, lambda x: x*i, lambda x: x*i]
# i = 4
print(list1[1](2), list1[2](2), list1[3](2))


# def func10():
#     print(yyy + 100)

面试题2: 函数参数默认值

def func2(seq=[]):
    # seq = []
    seq.append(10)   # [10]
    return seq


print(func2())  # [10]
print(func2())  # [10, 10]

练习: 写出打印结果

list3 = [1, 2]


def func3(seq=list3):
    # seq=seq
    seq.append(10)
    return seq


func3()   # [1, 2, 10]
# list3 = [100, 200]
list3.append(100)
print(func3())  # [1, 2, 10, 100, 10]

3.三、装饰器

1.什么是装饰器

装饰器本质是一个函数 = 返回值高阶函数+实参高阶函数+糖语法
装饰器是python的三大神器之一: 装饰器、迭代器、生成器
作用: 给已经写好的函数添加新的功能

给函数添加一个功能: 统计函数的执行时间

=========方法一: 在每个需要添加功能的函数中加入相应代码=========
def yt_sum(x, y):
    start = time.time()   # 获取当前时间
    sum1 = x + y
    print(sum1)
    end = time.time()
    print('函数执行时间: %fs' % (end - start))


yt_sum(100, 200)


def factorial(n):
    start = time.time()
    sum1 = 1
    for num in range(1, n+1):
        sum1 *= num
    print('%d的阶乘是:%d' % (n, sum1))

    end = time.time()
    print('函数执行时间: %fs' % (end - start))


factorial(5)

=====================方法二:====================

# 注意: 这个add_time只能给没有参数的函数添加统计执行时间的功能
def add_time(fn):
    # fn=func1
    start = time.time()
    fn()  # func1()
    end = time.time()
    print('函数执行时间: %fs' % (end - start))


def add_time2(fn, *args, **kwargs):
    start = time.time()
    fn(*args, **kwargs)
    end = time.time()
    print('函数执行时间: %fs' % (end - start))


def func1():
    print('=======')
    print('+++++++')


def func2():
    print('你好世界!')
    print('你好python~')


def func3(x, y):
    print('%d+%d=%d' % (x, y, x+y))


add_time(func1)
add_time(func2)
add_time2(func1)

# func3(10, 20)
add_time2(func3, 10, 20)

2.装饰器

无参装饰器的函数:
def 函数名1(参数1):
    def 函数名2(*args, **kwargs):
        result = 参数1(*args, **kwargs)
        新功能对应的代码段
        return result
    return 函数名2
   

说明:
函数名1 - 装饰器的名字;一般根据需要添加的功能命名
参数1 - 需要添加功能的函数, 一般命名为fn
函数名2 - 随便命名, 可以用test

添加统计函数执行时间的装饰器对应的函数

def add_time3(fn):
    def test(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        re = fn(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        print('函数执行时间: %fs' % (end - start))
        return re

    return test


@add_time3
def func5():
    print('你好吗')


func5()


@add_time3
def sum3(x, y, z):
    print(x+y+z)


sum3(1, 2, 3)

练习: 给所有返回值是整数的函数添加功能: 返回值以16进制形式的数据返回

def add_hex(fn):
    def test(*args, **kwargs):
        re = fn(*args, **kwargs)
        # type(re) == int
        # 判断re是否是整型
        if isinstance(re, int):
            return hex(re)
        return re
    return test


@add_hex
def yt_sum(x, y):
    return x+y


print(yt_sum(10, 20))


@add_hex
def print_star():
    print('******')


print(print_star())

四、解包操作

1.解包: 在容器型数据类型前加或者*可以容器进行解包

注意: **只能放在字典的前面

1)*将列表和元祖解包

list1 = [10, 20, 30]
print(*list1)   # list1 == [10, 20, 30]  -> *list1 == 10, 20, 30
print(10, 20, 30)


def func1(x, y, z):
   print('x:{}, y:{}, z:{}'.format(x, y, z))


func1(10, 20, 30)
func1(*list1)

list1 = [10, 20, 30, 40]
# func1(*list1)  # func1(10, 20, 30, 40)

练习: 写一个函数可以对多个数据进行不同的运算

def yt_sum(*nums):
    # nums = ((9, 90, 89, 67, 8),)
    # nums = (9, 90, 89, 67, 8)
    sum1 = 0
    for x in nums:
        sum1 += x
    return sum1


def yt_sub(*nums):
    sum1 = nums[0]
    for x in nums[1:]:
        sum1 -= x
    return sum1


yt_sub(10, 2, 3)


def operation(char, *nums):
    # char='+', nums = (9, 90, 89, 67, 8)
    if char == '+':
        # yt_sum((9, 90, 89, 67, 8))
        # return yt_sum(nums)

        # yt_sum(9, 90, 89, 67, 8)
        return yt_sum(*nums)
    elif char == '-':
        return yt_sub(*nums)


print(operation('-', 28, 90, 78))
# operation('-', 28, 90, 78, 10)
print(operation('+', 9, 90, 89, 67, 8))

2) **是将字典解包

dict1 = {'x': 100, 'y': 200}
print(dict1)   # dict1 == {'x': 100, 'y': 200}  **dict1 == x=100,y=200; *dict1==x,y
# print(**dict1)   # print(x=100, y=200)

dict2 = {'end': '\n', 'sep': '+'}
print(10, 20, **dict2)    # print(10, 20, end='=', sep='+')


def func2(x, y):
    print(x, y)


func2(x=100, y=200)
func2(**dict1)    # func2(x=100,y=200)

五、迭代器

1.什么是迭代器(iter)

迭代器也是python提供的容器型数据类型

迭代器存储数据的特点: 一个迭代器可以存储多个数据,如果要获取元素必须将元素从迭代器中取出,而且取一个就少一个;
取出来的数据不能再添加到迭代器中

2.将数据存入迭代器中:

1). 将别的序列转换成迭代器

2). 创建生成器

list1 = [10, 20, 30, 40]
iter1 = iter(list1)
print(iter1)   # 
# print(len(iter1))   # TypeError: object of type 'list_iterator' has no len()

iter2 = iter('hello')
print(iter2)    # 

3.获取迭代器中的元素

迭代器中的元素不同通过什么方式取出来了,那么这个元素在迭代器中就不存在了

1).获取单个元素:

next(迭代器) -> 取出迭代器中最前面的元素

print(next(iter1))   # 10
print(next(iter1))   # 20
print(next(iter1))   # 30
print(next(iter1))   # 40
# print(next(iter1))   # StopIteration

2).遍历 - 一个一个的取所有的元素

for x in iter2:
    print('x:', x)

# print(next(iter2))    # StopIteration

print('=================')
iter3 = iter('python')
next(iter3)
next(iter3)
for y in iter3:
    print('y:', y)

iter4 = iter('python')
list2 = list(iter4)
print(list2)
print(next(iter4))    # StopIteration
``

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