代碼詳解Python的函數基礎(2)

# 1.位置參數：調用函數時，傳入的值需要按照位置順序傳入
# 實例：求x的n次方
def xPowN(x,n):        # 傳入的值按照x,n的位置順序傳入
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    return s
print("2的5次方的值為：",xPowN(2,5))
print("5的2次方的值為：",xPowN(5,2))
# 結果輸出：
# 2的5次方的值為： 32
# 5的2次方的值為： 25

# 2.默認參數
# 實例：求x的n次方
def xPowN(x,n = 2):        
    s = 1
    while n > 0:
        n = n - 1
        s = s * x
    return s
print("2的5次方的值為：",xPowN(2,5))      # 當n有新的值傳入，則使用新值計算，如果沒有，則默認
print("5的2次方的值為：",xPowN(5))        # n的值默認為2
print("---------------------------")
print("---------------------------")
# 設置默認參數的註意事項：
# 1.必選參數在前，默認參數在後；
# 2.當函數有多個參數時，把變化大的參數放在前面，變化小的參數放在後面；
# 變化小的參數可以作為默認參數；
# 3.使用默認參數可以降低調用函數的難度；
# 4.定義默認參數時，默認參數必須指向不變對象，如果是可變對象，則出現問題，如：list
# 實例：學生信息登記
def studentInfo(name,gender,age,city = "Shenzhen"):
    print("學生的名字為：",name)
    print("學生的性別為：",gender)
    print("學生的年齡為：",age)
    print("學生來自的城市為：",city)

print("同學1的信息如下：")
print("-----------------------------")
studentInfo("Willard","男",18)                # 使用默認參數Shenzhen
print("*****************************")
print("同學2的信息如下：")
print("-----------------------------")
studentInfo("ChenJD","女",18,"Maoming")        # 傳入新的參數Maoming替換Shenzhen

# 3.可變參數：傳入的參數個數是可變的，可以是0、1、2到任意個
# 傳統方式傳入參數時，可以以list或tuple傳入
# 實例(傳統方式)：
def sumOfN(intNumbers):
    sum = 0
    for n in intNumbers:
        sum = sum + n
    return sum
print("前100項累加和為：",sumOfN(range(101)))
print("前50項累加和為：",sumOfN(range(51)))
print("任意項累加和為：",sumOfN([1,2,5,6,7,8,9,10]))
print("任意項累加和為：",sumOfN((1,2,3,4,5,7,8,9,12)))
print("---------------------------------------------------------")
# 可變參數：在參數前添加*號
def sumOfN(*intNumbers):
    sum = 0
    for n in intNumbers:
        sum = sum + n
    return sum

print("任意項累加和為：",sumOfN(1,2,3,4,6,7,8,9))
print("任意項累加和為：",sumOfN(1,2,4))
print("任意項累加和為：",sumOfN(3,4,5,6,7))
print("---------------------------------------------------------")
# 把list或tuple作為可變參數傳入
def sumOfN(*intNumbers):
    sum = 0
    for n in intNumbers:
        sum = sum + n
    return sum
# 已經有list,*nums表示把nums的所有元素作為可變參數傳入
nums = [1,2,3,5]
print("傳入一個list：",sumOfN(*nums))    

# 4.關鍵字參數
# 可變參數允許傳入任意個參數，這些可變參數在函數調用時自動組裝為一個tuple;
# 關鍵字參數允許傳入任意個含參數名的參數，這些關鍵字參數在函數內部自動組裝為一個dict;
def personInfo(name,age,**kw):
    print("name:",name,"age:",age,"other:",kw)

print("Willard個人信息：")
personInfo("Willard",18)
print("------------------------------------------------------------------")
print("Willard更詳細的個人信息：")
personInfo("Willard",18,gender = "男",job = "Enginner")
print("------------------------------------------------------------------")
print("ChenJD個人信息：")
personInfo("ChenJD",18,gender = "女")
print("------------------------------------------------------------------")
# 關鍵字參數：可以擴展函數的功能
# Eg：用戶註冊功能，用戶名和年齡是必填信息，其他信息均為可選
# 可以先組裝出dict，然後把dict轉換為關鍵字參數傳入
extraInfo = {"gender":"Man","city":"Shenzhen","job":"Engineer"}
print("hackerLuo個人信息如下：")
personInfo("hackerLuo",18,gender = extraInfo["gender"],job = extraInfo["job"])
print("------------------------------------------------------------------")
# 使用簡化寫法
print("簡化寫法傳入hackerLuo個人信息：")
personInfo("hackerLuo",18,**extraInfo)

# 5.命名關鍵字參數
# 函數調用者可以傳入任意不受限制的關鍵字參數；
# 傳入瞭哪些參數，需要在函數內通過kw檢查；
def personInfo(name,age,**kw):
    if "city" in kw:
        pass
    if "job" in kw:
        pass
    print("name:",name,"age:",age,"other:",kw)
    
# 如果要限制關鍵字參數的名字，可以用命名關鍵字參數
# 隻接收gender,job作為關鍵字參數
# 命名關鍵字參數需要*作為分隔符，*後面的參數視為命名關鍵字參數
# 命名關鍵字參數必須傳入參數名
def personInfo(name,age,*,gender,job):
    print(name,age,gender,job)

# 調用方式：
print("命名關鍵字參數調用！")
personInfo("Willard",18,gender = "男",job = "Engineer")
print("------------------------------------------------------------------")
# 如果函數定義中已經有一個可變參數，則後面跟著命名關鍵字參數不需要*分隔符
def personInfo(name,age,*args,gender,job):
    print(name,age,args,gender,job)
    
# 命名關鍵字參數的缺省值
def personInfo(name,age,*,gender,job = "Engineer"):
    print(name,age,gender,job)
    
print("命名關鍵字參數有缺省值！")
personInfo("Willard",18,gender = "男")

# 6.參數組合
# 常用參數：必選參數、默認參數、可變參數、關鍵字參數、命名關鍵字參數
# 參數定義順序：必選參數、默認參數、可變參數、命名關鍵字參數、關鍵字參數
def egFunc1(name,age,gender = "男",*args,**kw):
    print("name:",name,"age:",age,"gender:",gender,"args:",args,"kw:",kw)
def egFunc2(name,gender = "男",*,job,**kw):
    print("name:",name,"gender:",gender,"job:",job,"kw:",kw)
    
# 調用
print("egFunc1傳入name和age參數：")
egFunc1("Willard",18)
print("------------------------------------------------------------------")
print("egFunc1傳入name，age，gender參數：")
egFunc1("ChenJD",18,"女")
print("------------------------------------------------------------------")
print("egFunc1傳入name,age,gender,args參數：")
egFunc1("hackerLuo",18,"男",170,60)
print("------------------------------------------------------------------")
print("egFunc1傳入name,age,gender,args,kw參數：")
egFunc1("Willard",18,"男",170,60,job = "Engineer")
print("------------------------------------------------------------------")
print("egFunc2傳入name,gender,job,kw參數：")
egFunc2("Willard",job = "Engineer",ext = None)
print("------------------------------------------------------------------")
print("egFunc1通過tuple和dict傳入參數：")
args = ("Willard",18,"男",170,60)
kw = {"job":"Engineer"}
egFunc1(*args,**kw)

# Tips:
# 1.默認參數一定要用不可變對象，如果是可變對象，程序運行時出現邏輯錯誤；
# 2.*args是可變參數，args接收的是一個tuple；
# 3.**kw是關鍵字參數，kw接收的是一個dict；
# 4.可變參數可以直接傳入:func(1,2,3,4)，也可以先組裝list或tuple，
# 通過*args傳入：func(*(1,2,3,4))；
# 5.關鍵字參數可以直接傳入：func(a = 1,b = 2)，也可以先組裝dict，
# 通過**kw傳入：func(**{"a":1,"b":2})；
# 6.命名關鍵字參數在沒有可變參數的情況下需要寫分隔符*

# 在函數內部，可以調用其他函數，亦可以調用函數本身，則為遞歸函數
# 計算階乘：n!=1×2×3...×n
def fact(n):
    if n == 1:
        return 1
    return n * fact(n - 1)

print("5的階乘為：",fact(5))
print("100的階乘為：",fact(50))
# print("10000的階乘為：",fact(10000))   
# print("10000的階乘為：",fact(10000))    # 棧溢出
# 在計算機中，函數調用是通過棧數據結構實現，每進入一個函數調用，
# 棧會加一層棧幀，當函數返回，棧減少一層棧幀，遞歸調用次數過多，會導致棧溢出；
# 讀者嘗試fact(1000),fact(10000)，可能fact(1000)就已經棧溢出，
# 筆者測試fact(1000)還是可以正常輸出的，fact(10000)棧溢出