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29-32

python

donglikun@dp.tech

更新于 2024-07-04

推荐镜像 :Basic Image:bohrium-notebook:2023-04-07

推荐机型 :c2_m4_cpu

06.计算和控制流（二）

29-代码组织：函数(def)

封装一个功能

定义与调用函数

变量的作用域

函数小技巧：map()函数

函数小技巧：匿名函数lambda

30-代码组织：函数的参数

形式参数与实际参数

定义函数的参数

调用函数的参数

31-上机练习：创建并调用函数

水仙花数判定

字符集合的并集

32-引用扩展模块(import)

调用模块化的工具

Python语言标准库

06.计算和控制流（二）

代码

文本

29-代码组织：函数(def)

〉封装一个功能

〉定义与调用函数

〉变量的作用域

〉函数小技巧

代码

文本

封装一个功能

〉封装

容器是对数据的封装

函数是对语句的封装

类是对方法和属性的封装

〉函数(function)

程序中实现明确功能的代码段可以封装成一个函数，以便复用（reuse）

代码

文本

定义与调用函数

〉定义函数

用def语句创建一个函数

用return关键字指定函数返回的值

def <函数名> (<参数表>):

<缩进的代码段>

return <函数返回值>

〉调用函数

<函数名>(<参数>)

注意括号！

无返回值：<函数名>(<参数表>)

返回值赋值：v = <函数名>(<参数表>)

代码

文本

[5]

def sum_list(alist): # 定义一个带参数的函数

sum_temp = 0

for i in alist:

sum_temp += i

return sum_temp # 函数返回值

print(sum_list) # 查看函数对象

my_list = [23, 45, 67, 89, 100] # 调用函数，将返回值赋值给my_sum

my_sum = sum_list(my_list)

print("Sum of my list: %d" % my_sum)

<function sum_list at 0x7fd72ebbe790>
Sum of my list: 324

代码

文本

变量的作用域

〉局部变量(LocalVariable)

在函数内部定义的参数以及变量

只在该函数定义范围内有效，函数外边无法访问到

〉全局变量(GlobalVariable)

在函数外部定义的，作用域是整个代码段

代码

文本

[6]

def addNum(num1,num2):

result = num1 + num2

return result

num1 =5

num2 = 10

addNum(num1,num2)

print(result)

---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
Cell In[6], line 8
      5 num2 = 10
      6 addNum(num1,num2)
----> 8 print(result)

NameError: name 'result' is not defined

代码

文本

〉 global关键字

可以在一个函数内部得到某个全局变量的值，但是无法进行修改，Python会在函数内部创建一个同名的局部变量

使用global关键字可以在函数中改变全局变量的值

代码

文本

[7]

def addNum(num1,num2):

num1,num2 = 2,3

return(num1 + num2)

addNum()

num1,num2

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
Cell In[7], line 5
      2     num1,num2 = 2,3
      3     return(num1 + num2)
----> 5 addNum()
      7 num1,num2

TypeError: addNum() missing 2 required positional arguments: 'num1' and 'num2'

代码

文本

[8]

def addNum():

global num1,num2

num1,num2=2,3

return(num1 + num2)

addNum()

num1,num2

(2, 3)

代码

文本

函数小技巧：map()函数

〉有时需要对列表中每个元素做一个相同的处理，得到新列表

例如：所有数据乘以3

所有字符串转换为整数

两个列表对应值相加

〉 map(func,list1,list2….)

函数func有几个参数，后面跟几个列表

代码

文本

[11]

num=[10,20,40,80,160]

lst=[2,4,6,8,10]

def mul3(a):

return a * 3

print(list( map(mul3,num)))

def atob(a,b):

return a + 1.0/b

print(list( map(atob,num,lst)))

[30, 60, 120, 240, 480]
[10.5, 20.25, 40.166666666666664, 80.125, 160.1]

代码

文本

函数小技巧：匿名函数lambda

〉有时函数只用一次，其名称也就不重要，可以无需费神去def一个

〉 lambda表达式

返回一个匿名函数

lambda <参数表>:<表达式>

代码

文本

[13]

num=[10,20,40,80,160]

lst=[2,4,6,8,10]

def mul3(a):

return a*3

print(list(map(mul3,num)))

def atob(a,b):

return a + 1.0/b

print(list(map(atob,num,lst)))

print(list(map(lambda a:a *3,num)))

print(list(map(lambda a,b:a+1.0/b,num,lst)))

[30, 60, 120, 240, 480]
[10.5, 20.25, 40.166666666666664, 80.125, 160.1]
[30, 60, 120, 240, 480]
[10.5, 20.25, 40.166666666666664, 80.125, 160.1]

代码

文本

30-代码组织：函数的参数

〉形式参数与实际参数

〉定义函数的参数

〉固定参数/可变参数

〉调用函数的参数

〉位置参数/关键字参数

代码

文本

形式参数与实际参数

〉参数：传入到函数的值

当调用含参数的函数时，这些参数的值会被复制给函数中的对应参数

〉形式参数(parameter)

函数创建和定义过程中，函数名后面括号里的参数

〉实际参数(argument)

函数在调用过程中传入的参数

〉形式参数只是代表一个位置、一个变量名

〉实际参数是一个具体内容，赋值到变量的值

代码

文本

[14]

def add(a,b):

return a + b

add(1,2)

代码

文本

定义函数的参数

〉定义函数时，参数可以有两种

〉一种是在参数表中写明参数名key的参数，固定了顺序和数量的固定参数

def func(key1, key2, key3…):

def func(key1, key2=value2…):

〉一种是定义时还不知道会有多少参数传入的可变参数

def func(*args): #不带key的多个参数

def func(**kwargs): #key=val形式的多个参数

代码

文本

[22]

# 固定参数

def func_test(key1, key2, key3=23):

print("k1=%s,k2=%s,k3=%s" % (key1,key2,key3))

print("====func_test")

func_test('v1','v2')# 没有传入key3，用了缺省值

func_test('ab','cd',768)#传入了key3

func_test(key2='KK', key1='K')# 使用参数名称就可以不管顺序

====func_test
k1=v1,k2=v2,k3=23
k1=ab,k2=cd,k3=768
k1=K,k2=KK,k3=23

代码

文本

[16]

# 可变参数

def func_test2(*args):

for arg,i in zip(args,range(len(args))):

print("arg%d=%s" % (i,arg))

print("====func_test2")

func_test2(12,34,'abcd',True)

====func_test2
arg0=12
arg1=34
arg2=abcd
arg3=True

代码

文本

[17]

# 可变参数

def func_test3(**kwargs):

for key, val in kwargs.items():

print("%s=%s" % (key,val))

print("====func_test3")

func_test3(myname="Tom",sep="comma",age=23)

====func_test3
myname=Tom
sep=comma
age=23

代码

文本

调用函数的参数

〉调用函数的时候，可以传进两种参数

〉一种是没有名字的位置参数

func(arg1, arg2, arg3…)会按照前后顺序对应到函数参数传入

〉一种是带key的关键字参数

func(key1=arg1, key2=arg2…)

由于指定了key，可以不按照顺序对应

〉如果混用，所有位置参数必须在前，关键字参数必须在后

代码

文本

[19]

#位置参数／关键字参数

def func_test(key1,key2,key3=23):

print("k1=%s,k2=%s,k3=%s"%(key1, key2, key3))

print('====func_test') # 没有传入key3，用了缺省值

func_test('v1','v2')#传入了key3

func_test('ab','cd',768)# 使用参数名称就可以不管顺序

func_test(key2='KK',key1='K')

====func_test
k1=v1,k2=v2,k3=23
k1=ab,k2=cd,k3=768
k1=K,k2=KK,k3=23

代码

文本

31-上机练习：创建并调用函数

〉水仙花数判定

〉求字符集合的并集

代码

文本

水仙花数判定

〉创建一个函数，接受一个参数n(n>=100)，

判断这个数是否为水仙花数

水仙花数：满足如果这个数为m位数，则每个位上的数字的m次幂之和等于它本身

例如：1^3+5^3+3^3=153, 1^4+6^4+3^4+4^4=1634

〉结果返回True或者False

〉创建一个函数，接受一个参数max(max>=1000)，调用上题编写的判断函数，求100到max之间的水仙花数

代码

文本

[ ]

#上机练习1：

代码

文本

字符集合的并集

〉创建一个函数，接受两个字符串作为参数，返回两个字符串字符集合的并集

例如：接受的两个字符串为"abc"和"bcd"，返回set([‘a’, ’b’, ’c’ , ’d’])

代码

文本

[23]

#上机练习2：

(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

代码

文本

32-引用扩展模块(import)

〉调用模块化的工具

〉 Python语言标准库

〉扩展命名空间

代码

文本

调用模块化的工具

〉模块就是程序

每个扩展名为.py的Python程序都是一个独立的模块(Module)

模块能定义函数、类和变量，让你能够有逻辑地组织你的Python代码段

〉组织模块

包(package)是放在一个文件夹里的模块集合

代码

文本

〉模块引用方式

import <模块> [as <别名>]

将模块中的函数等名称导入当前程序

在调用模块中的函数的时候，需要加上模块的命名空间

可以给导入的命名空间替换一个新的名字

引用方法：<模块>.<名称>

from <模块> import <函数>

引入模块中的某个函数

调用时不需要再加上命名空间

代码

文本

Python语言标准库

〉标准库

在安装Python时就默认已经安装好的模块，Python具有功能强大的标准库

〉数字和数学模块

numbers：数字抽象基类

math：数学函数

cmath：复数的数学函数

decimal：十进制定点和浮点算术

fractions：有理数

random：生成伪随机数

statistics：数学统计功能

代码

文本

〉数据类型

datetime：基本日期和时间类型

calendar：与日历相关的一般功能

collections：容器数据类型

heapq：堆队列算法

bisect：数组二分算法

array：高效的数值数组

weakref：弱引用

types：动态类型创建和内置类型的名称

copy：浅层和深层复制操作

pprint：格式化输出

reprlib：备用repr()实现

enum ：支持枚举

代码

文本

〉功能编程模块

itertools：为高效循环创建迭代器的函数

functools：可调用对象的高阶函数和操作

operator：标准运算符作为函数

〉数据持久化

pickle：Python对象序列化

copyreg：注册pickle支持功能

shelve：Python对象持久化

marshal：内部Python对象序列化

dbm：与Unix“数据库”的接口

sqlite3：SQLite数据库的DB-API 2.0接口

代码

文本

〉数据压缩和存档

zlib：与gzip兼容的压缩

gzip/bz2：支持gzip/bzip2文件

lzma：使用LZMA算法进行压缩

zipfile：使用ZIP存档

tarfile：读取和写入tar归档文件

〉文件格式

csv：CSV文件读写

configparser：配置文件解析器

netrc：netrc文件处理

xdrlib：对XDR数据进行编码和解码

plistlib：生成并解析Mac OS X.plist文件

代码

文本

〉文件和目录访问

pathlib：面向对象的文件系统路径

os.path：常见的路径名操作

fileinput：迭代多个输入流中的行

stat：解释stat()结果

filecmp：文件和目录比较

tempfile：生成临时文件和目录

glob：Unix样式路径名模式扩展

fnmatch：Unix文件名模式匹配

linecache：随机访问文本行

shutil：高级文件操作

macpath：Mac OS 9路径操作函数

代码

文本

〉通用操作系统服务

os：其他操作系统接口

io：用于处理流的核心工具

time：时间访问和转换

argparse：用于命令行选项，参数和子命令的解析器

getopt：用于命令行选项的C风格解析器

logging：Python的日志记录工具

getpass：便携式密码输入

curses：字符单元格显示的终端处理

platform：访问底层平台的标识数据

errno：标准errno系统符号

ctypes：Python的外部函数库

代码

文本

〉并发执行

threading：基于线程的并行性

multiprocessing：基于进程的并行性

concurrent.futures：启动并行任务

subprocess：子流程管理

sched：事件调度程序

queue：同步的队列类

_thread：低级线程API

〉加密服务

hashlib：安全哈希和消息摘要算法接口

hmac：用于消息身份验证的密钥哈希算法

secrets：生成用于管理机密的安全随机数

代码

文本

〉网络和进程间通信

asyncio：异步I/O

socket：低级网络接口

ssl：套接字对象的TLS/SSL包装器

select：等待I/O完成

selectors：高级I/O复用

asyncore：异步套接字处理程序

asynchat：异步套接字命令/响应处理程序

signal：设置异步事件的处理程序

mmap：内存映射文件支持

代码

文本

〉互联网数据处理

email：电子邮件和MIME处理包

json：JSON编码器和解码器

mailcap：Mailcap文件处理

mailbox：以各种格式处理邮箱

mimetypes：将文件名映射到MIME类型

base64：Base16/Base32/Base64/Base85数据编码

binhex：对binhex4文件进行编码和解码

binascii：在二进制和ASCII之间转换

quopri：对MIME引用的可打印数据进行编码和解码

uu：对uuencode文件进行编码和解码

代码

文本

〉互联网协议和支持

webbrowser：Web浏览器控制器

cgi：通用网关接口支持

cgitb：CGI脚本的回溯管理器

wsgiref：WSGI实用程序和参考实现

urllib：URL处理模块

http：HTTP模块ftplib/poplib/imaplib/nntplib/smtplib：FTP/POP3/IMAP4/NNTP/SMTP协议客户端

smtpd：SMTP服务器

telnetlib：Telnet客户端

socketserver：网络服务器的框架

xmlrpc：XMLRPC服务器和客户端模块

ipaddress：IPv4/IPv6操作库

代码

文本

〉多媒体服务

audioop：处理原始音频数据

aifc：读写AIFF和AIFC文件

sunau：读取和写入Sun AU文件

wave：读写WAV文件

chunk：读取IFF分块数据

colorsys：颜色系统之间的转换

imghdr：确定图像的类型

sndhdr：确定声音文件的类型

ossaudiodev：访问兼容OSS的音频设备

代码

文本

〉结构化标记处理工具

html：超文本标记语言支持

xml：XML处理模块

〉程序框架

turtle — 海龟作图库

cmd —支持面向行的命令解释器

shlex —简单的词法分析

〉图形用户界面

tkinter：Tcl/Tk的Python接口

代码

文本

扩展命名空间

〉命名空间(namespace)

表示标识符(identifier)的可见范围

一个标识符可以在多个命名空间中定义，在不同命名空间中的含义互不相干

dir(<名称>)函数：列出名称的属性

help(<名称>)函数：显示参考手册

代码

文本

[24]

import time

dir(time)

time.tzname

help(time.time)

print(time.time())

Help on built-in function time in module time:

time(...)
    time() -> floating point number
    
    Return the current time in seconds since the Epoch.
    Fractions of a second may be present if the system clock provides them.

1720080723.114512

代码

文本

python

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