本節內容
1. 函數基本語法及特性
2. 參數與局部變量
3. 返回值
嵌套函數
4.遞歸
5.匿名函數
6.函數式編程介紹
7.高階函數
8.內置函數
溫故知新
1. 集合
主要作用:
- 去重
- 關係測試, 交集\差集\並集\反向(對稱)差集
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2. 元組
只讀列表,只有count, index 2 個方法
作用:如果一些數據不想被人修改, 可以存成元組,比如身份證列表
3. 字典
key-value對
- 特性:
- 無順序
- 去重
- 查詢速度快,比列表快多了
- 比list佔用內存多
爲什麼會查詢速度會快呢?因爲他是hash類型的,那什麼是hash呢?
哈希算法將任意長度的二進制值映射爲較短的固定長度的二進制值,這個小的二進制值稱爲哈希值。哈希值是一段數據唯一且極其緊湊的數值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改該段落的一個字母,隨後的哈希都將產生不同的值。要找到散列爲同一個值的兩個不同的輸入,在計算上是不可能的,所以數據的哈希值可以檢驗數據的完整性。一般用於快速查找和加密算法
dict會把所有的key變成hash 表,然後將這個表進行排序,這樣,你通過data[key]去查data字典中一個key的時候,python會先把這個key hash成一個數字,然後拿這個數字到hash表中看沒有這個數字, 如果有,拿到這個key在hash表中的索引,拿到這個索引去與此key對應的value的內存地址那取值就可以了。
上面依然沒回答這樣做查找一個數據爲什麼會比列表快,對不對? 呵呵,等我課上揭曉。
4. 字符編碼
先說python2
- py2裏默認編碼是ascii
- 文件開頭那個編碼聲明是告訴解釋這個代碼的程序 以什麼編碼格式 把這段代碼讀入到內存,因爲到了內存裏,這段代碼其實是以bytes二進制格式存的,不過即使是2進制流,也可以按不同的編碼格式轉成2進制流,你懂麼?
- 如果在文件頭聲明瞭#_*_coding:utf-8*_,就可以寫中文了, 不聲明的話,python在處理這段代碼時按ascii,顯然會出錯, 加了這個聲明後,裏面的代碼就全是utf-8格式了
- 在有#_*_coding:utf-8*_的情況下,你在聲明變量如果寫成name=u"大保健",那這個字符就是unicode格式,不加這個u,那你聲明的字符串就是utf-8格式
- utf-8 to gbk怎麼轉,utf8先decode成unicode,再encode成gbk
再說python3
- py3裏默認文件編碼就是utf-8,所以可以直接寫中文,也不需要文件頭聲明編碼了,乾的漂亮
- 你聲明的變量默認是unicode編碼,不是utf-8, 因爲默認即是unicode了(不像在py2裏,你想直接聲明成unicode還得在變量前加個u), 此時你想轉成gbk的話,直接your_str.encode("gbk")即可以
- 但py3裏,你在your_str.encode("gbk")時,感覺好像還加了一個動作,就是就是encode的數據變成了bytes裏,我擦,這是怎麼個情況,因爲在py3裏,str and bytes做了明確的區分,你可以理解爲bytes就是2進制流,你會說,我看到的不是010101這樣的2進制呀, 那是因爲python爲了讓你能對數據進行操作而在內存級別又幫你做了一層封裝,否則讓你直接看到一堆2進制,你能看出哪個字符對應哪段2進制麼?什麼?自己換算,得了吧,你連超過2位數的數字加減運算都費勁,還還是省省心吧。
- 那你說,在py2裏好像也有bytes呀,是的,不過py2裏的bytes只是對str做了個別名(python2裏的str就是bytes, py3裏的str是unicode),沒有像py3一樣給你顯示的多出來一層封裝,但其實其內部還是封裝了的。 這麼講吧, 無論是2還是三, 從硬盤到內存,數據格式都是 010101二進制到-->b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd' bytes類型-->按照指定編碼轉成你能看懂的文字
編碼應用比較多的場景應該是爬蟲了,互聯網上很多網站用的編碼格式很雜,雖然整體趨向都變成utf-8,但現在還是很雜,所以爬網頁時就需要你進行各種編碼的轉換,不過生活正在變美好,期待一個不需要轉碼的世界。
最後,編碼is a piece of fucking shit, noboby likes it.
1.函數基本語法及特性
背景提要
現在老闆讓你寫一個監控程序,監控服務器的系統狀況,當cpu\memory\disk等指標的使用量超過閥值時即發郵件報警,你掏空了所有的知識量,寫出了以下代碼
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上面的代碼實現了功能,但即使是鄰居老王也看出了端倪,老王親切的摸了下你家兒子的臉蛋,說,你這個重複代碼太多了,每次報警都要重寫一段發郵件的代碼,太low了,這樣幹存在2個問題:
- 代碼重複過多,一個勁的copy and paste不符合高端程序員的氣質
- 如果日後需要修改發郵件的這段代碼,比如加入羣發功能,那你就需要在所有用到這段代碼的地方都修改一遍
你覺得老王說的對,你也不想寫重複代碼,但又不知道怎麼搞,老王好像看出了你的心思,此時他抱起你兒子,笑着說,其實很簡單,只需要把重複的代碼提取出來,放在一個公共的地方,起個名字,以後誰想用這段代碼,就通過這個名字調用就行了,如下
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你看着老王寫的代碼,氣勢恢宏、磅礴大氣,代碼裏透露着一股內斂的傲氣,心想,老王這個人真是不一般,突然對他的背景更感興趣了,問老王,這些花式玩法你都是怎麼知道的? 老王親了一口你兒子,捋了捋不存在的鬍子,淡淡的講,“老夫,年少時,師從京西沙河淫魔銀角大王 ”, 你一聽“銀角大王”這幾個字,不由的嬌軀一震,心想,真nb,怪不得代碼寫的這麼6, 這“銀角大王”當年在江湖上可是數得着的響噹噹的名字,只可惜後期縱慾過度,卒於公元2016年, 真是可惜了,只留下其哥哥孤守當年兄弟倆一起打下來的江山。 此時你看着的老王離開的身影,感覺你兒子跟他越來越像了。。。
函數是什麼?
函數一詞來源於數學,但編程中的「函數」概念,與數學中的函數是有很大不同的,具體區別,我們後面會講,編程中的函數在英文中也有很多不同的叫法。在BASIC中叫做subroutine(子過程或子程序),在Pascal中叫做procedure(過程)和function,在C中只有function,在Java裏面叫做method。
定義: 函數是指將一組語句的集合通過一個名字(函數名)封裝起來,要想執行這個函數,只需調用其函數名即可
特性:
- 減少重複代碼
- 使程序變的可擴展
- 使程序變得易維護
語法定義
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可以帶參數
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2.函數參數與局部變量
形參變量只有在被調用時才分配內存單元,在調用結束時,即刻釋放所分配的內存單元。因此,形參只在函數內部有效。函數調用結束返回主調用函數後則不能再使用該形參變量
實參可以是常量、變量、表達式、函數等,無論實參是何種類型的量,在進行函數調用時,它們都必須有確定的值,以便把這些值傳送給形參。因此應預先用賦值,輸入等辦法使參數獲得確定值
默認參數
看下面代碼
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發現 country 這個參數 基本都 是"CN", 就像我們在網站上註冊用戶,像國籍這種信息,你不填寫,默認就會是 中國, 這就是通過默認參數實現的,把country變成默認參數非常簡單
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這樣,這個參數在調用時不指定,那默認就是CN,指定了的話,就用你指定的值。
另外,你可能注意到了,在把country變成默認參數後,我同時把它的位置移到了最後面,爲什麼呢?
關鍵參數
正常情況下,給函數傳參數要按順序,不想按順序就可以用關鍵參數,只需指定參數名即可,但記住一個要求就是,關鍵參數必須放在位置參數之後。
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非固定參數
若你的函數在定義時不確定用戶想傳入多少個參數,就可以使用非固定參數
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還可以有一個**kwargs
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局部變量
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輸出
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全局與局部變量
在子程序中定義的變量稱爲局部變量,在程序的一開始定義的變量稱爲全局變量。
全局變量作用域是整個程序,局部變量作用域是定義該變量的子程序。
當全局變量與局部變量同名時:
在定義局部變量的子程序內,局部變量起作用;在其它地方全局變量起作用。
3.返回值
要想獲取函數的執行結果,就可以用return語句把結果返回
注意:
- 函數在執行過程中只要遇到return語句,就會停止執行並返回結果,so 也可以理解爲 return 語句代表着函數的結束
- 如果未在函數中指定return,那這個函數的返回值爲None
強行插入知識點: 嵌套函數
看上面的標題的意思是,函數還能套函數?of course
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此時,在最外層調用change_name2()會出現什麼效果?
沒錯, 出錯了, 爲什麼呢?
嵌套函數的用法會了,但它有什麼用呢?下節課揭曉。。。
4. 遞歸
在函數內部,可以調用其他函數。如果一個函數在內部調用自身本身,這個函數就是遞歸函數。
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遞歸特性:
1. 必須有一個明確的結束條件
2. 每次進入更深一層遞歸時,問題規模相比上次遞歸都應有所減少
3. 遞歸效率不高,遞歸層次過多會導致棧溢出(在計算機中,函數調用是通過棧(stack)這種數據結構實現的,每當進入一個函數調用,棧就會加一層棧幀,每當函數返回,棧就會減一層棧幀。由於棧的大小不是無限的,所以,遞歸調用的次數過多,會導致棧溢出)
堆棧掃盲http://www.cnblogs.com/lln7777/archive/2012/03/14/2396164.html
遞歸函數實際應用案例,二分查找
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5. 匿名函數
匿名函數就是不需要顯式的指定函數
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你也許會說,用上這個東西沒感覺有毛方便呀, 。。。。呵呵,如果是這麼用,確實沒毛線改進,不過匿名函數主要是和其它函數搭配使用的呢,如下
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輸出
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49
16
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6.函數式編程介紹
函數是Python內建支持的一種封裝,我們通過把大段代碼拆成函數,通過一層一層的函數調用,就可以把複雜任務分解成簡單的任務,這種分解可以稱之爲面向過程的程序設計。函數就是面向過程的程序設計的基本單元。
函數式編程中的函數這個術語不是指計算機中的函數(實際上是Subroutine),而是指數學中的函數,即自變量的映射。也就是說一個函數的值僅決定於函數參數的值,不依賴其他狀態。比如sqrt(x)函數計算x的平方根,只要x不變,不論什麼時候調用,調用幾次,值都是不變的。
Python對函數式編程提供部分支持。由於Python允許使用變量,因此,Python不是純函數式編程語言。
一、定義
簡單說,"函數式編程"是一種"編程範式"(programming paradigm),也就是如何編寫程序的方法論。
主要思想是把運算過程儘量寫成一系列嵌套的函數調用。舉例來說,現在有這樣一個數學表達式:
(1 + 2) * 3 - 4
傳統的過程式編程,可能這樣寫:
var a = 1 + 2;
var b = a * 3;
var c = b - 4;
函數式編程要求使用函數,我們可以把運算過程定義爲不同的函數,然後寫成下面這樣:
var result = subtract(multiply(add(1,2), 3), 4);
這段代碼再演進以下,可以變成這樣
add(1,2).multiply(3).subtract(4)
這基本就是自然語言的表達了。再看下面的代碼,大家應該一眼就能明白它的意思吧:
merge([1,2],[3,4]).sort().search("2")
因此,函數式編程的代碼更容易理解。
要想學好函數式編程,不要玩py,玩Erlang,Haskell, 好了,我只會這麼多了。。。
7.高階函數
變量可以指向函數,函數的參數能接收變量,那麼一個函數就可以接收另一個函數作爲參數,這種函數就稱之爲高階函數。
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8. 內置參數
內置參數詳解 https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=built#ascii
#compile f = open("函數遞歸.py") data =compile(f.read(),'','exec') exec(data) #print msg = "又回到最初的起點" f = open("tofile","w") print(msg,"記憶中你青澀的臉",sep="|",end="",file=f) # #slice # a = range(20) # pattern = slice(3,8,2) # for i in a[pattern]: #等於a[3:8:2] # print(i) # # #memoryview #usage: #>>> memoryview(b'abcd') #<memory at 0x104069648> #在進行切片並賦值數據時,不需要重新copy原列表數據,可以直接映射原數據內存, import time for n in (100000, 200000, 300000, 400000): data = b'x'*n start = time.time() b = data while b: b = b[1:] print('bytes', n, time.time()-start) for n in (100000, 200000, 300000, 400000): data = b'x'*n start = time.time() b = memoryview(data) while b: b = b[1:] print('memoryview', n, time.time()-start)
幾個內置方法用法提醒
本節作業
有以下員工信息表
當然此表你在文件存儲時可以這樣表示
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現需要對這個員工信息文件,實現增刪改查操作
- 可進行模糊查詢,語法至少支持下面3種:
- select name,age from staff_table where age > 22
- select * from staff_table where dept = "IT"
- select * from staff_table where enroll_date like "2013"
- 查到的信息,打印後,最後面還要顯示查到的條數
- 可創建新員工紀錄,以phone做唯一鍵,staff_id需自增
- 可刪除指定員工信息紀錄,輸入員工id,即可刪除
- 可修改員工信息,語法如下:
- UPDATE staff_table SET dept="Market" WHERE where dept = "IT"
注意:以上需求,要充分使用函數,請盡你的最大限度來減少重複代碼!