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講解python參數(shù)和作用域的使用

更新時(shí)間：2013年11月01日 15:52:03 作者：

本文會(huì)介紹如何將語(yǔ)句組織成函數(shù)，還會(huì)詳細(xì)介紹參數(shù)和作用域的概念，以及遞歸的概念及其在程序中的用途。

本文會(huì)介紹如何將語(yǔ)句組織成函數(shù)，還會(huì)詳細(xì)介紹參數(shù)和作用域的概念，以及遞歸的概念及其在程序中的用途。
一. 創(chuàng)建函數(shù)
函數(shù)是可以調(diào)用，它執(zhí)行某種行為并且返回一個(gè)值。用def語(yǔ)句即可定義一個(gè)函數(shù)：（并非所有的函數(shù)都會(huì)返回一些東西）

復(fù)制代碼代碼如下:

def fibs(num):
    result = [0,1]
    for i in range(num-2):
        result.append(result[-2]+result[-1])
    return result

記錄函數(shù)
如果想給函數(shù)寫文檔以便讓人理解的話，可以加入注釋（以#開(kāi)頭）。另一個(gè)方式就是直接寫上字符串，它會(huì)作為函數(shù)的一部分進(jìn)行存儲(chǔ)，這成為文檔字符串。

復(fù)制代碼代碼如下:

def square(x):
    '計(jì)算x的平方'
    return x*x

#文檔字符串可以按如下方式訪問(wèn)：
>>> square._doc_
'計(jì)算x的平方'

二. 參數(shù)魔法
函數(shù)使用起來(lái)很簡(jiǎn)單，創(chuàng)建起來(lái)也不復(fù)雜，但是函數(shù)參數(shù)的用法有時(shí)就不可思議了。
2.1 我能改變參數(shù)嗎
在函數(shù)內(nèi)為參數(shù)賦予新值，不會(huì)改變外部任何變量的值：

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> def to_change(n):
    n = 's'
>>> name = 'b'
>>> to_change(name)
>>> name
'b'

字符串（以及數(shù)字和元組）是不可變的，即無(wú)法被修改。但是如果將可變的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如列表用作參數(shù)時(shí)，參數(shù)就會(huì)被改變了。

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> def change(n):
    n[0] = 'ss'
>>> names = ['aa','zz']
>>> change(names)
>>> names
['ss', 'zz']

2.2 關(guān)鍵字參數(shù)和默認(rèn)值
目前為止，我們所使用的參數(shù)都叫做位置參數(shù)。有時(shí)候參數(shù)順序是很難記住的，為了讓事情簡(jiǎn)單些，可以提供參數(shù)的名字：

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> def hello(greeting,name):
        print '%s,%name!'
>>> hello(greeting = 'hello',name = 'world')
hello,world!

這樣一來(lái)，參數(shù)順序就完全沒(méi)影響了，但是參數(shù)名和值一定要對(duì)應(yīng)。
這樣使用參數(shù)名提供的參數(shù)叫做關(guān)鍵字參數(shù)，主要作用在于可以明確每個(gè)參數(shù)的作用。
關(guān)鍵字參數(shù)最厲害的地方在于可以在函數(shù)中給參數(shù)提供默認(rèn)值：
>>> def hello(greeting = 'hello',name = 'world'):
print '%s,%name!'
當(dāng)參數(shù)具有默認(rèn)值時(shí)，調(diào)用的時(shí)候就不用提供參數(shù)了，可以不提供，提供一些或提供所有的參數(shù)。

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> hello()
'hello,world!'
>>> hello('greeting')
'greeting,world!'
>>> hello(name = 'universe')
'hello,universe!'
 

2.3 收集參數(shù)
如果函數(shù)中能存儲(chǔ)多個(gè)名字就好了，用戶可以給函數(shù)提供任意多的參數(shù)，我們需要這樣做：定義函數(shù)時(shí)提供一個(gè)參數(shù)，在前面加個(gè)星號(hào)。

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> def print_para(*paras):
    print paras
>>> print_para('ss')
('ss',)
>>> print_para(1,2,3)
(1, 2, 3)

參數(shù)前的星號(hào)將所有值放置在同一個(gè)元組中，可以說(shuō)是將這些“其余位置的參數(shù)”收集起來(lái)再使用。如果不提供任何收集元素，參數(shù)得到的是一個(gè)空元組()。
但是如果需要處理關(guān)鍵字參數(shù)的“收集”操作，我們需要2個(gè)星號(hào)“**”：

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> def print_params(x,y,z=3,*pospar,**keypar):
    print x,y,z
    print pospar
    print keypar

>>> print_params(1,2,3,5,6,7,foo=1,bar=2)
1 2 3
(5, 6, 7)
{'foo': 1, 'bar': 2}
>>> print_params(1,2)
1 2 3
()
{}

請(qǐng)仔細(xì)體味上面的例子，前三個(gè)參數(shù)是固定的，第四個(gè)參數(shù)pospar是位置參數(shù)，可以收集多個(gè)參數(shù)，第五個(gè)參數(shù)是關(guān)鍵字參數(shù)，可以收集多個(gè)關(guān)鍵字參數(shù)。當(dāng)沒(méi)有輸入時(shí)，默認(rèn)為空元組或者空字典。

2.4 反轉(zhuǎn)過(guò)程
剛剛已經(jīng)討論過(guò)如何將參數(shù)收集為元組和字典了，如果使用*和**的話，還可以執(zhí)行相反的操作。（1）在調(diào)用的時(shí)候使用

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> def add(x,y):
    return x+y
>>> params =(1,2)
>>> add(*params)
3

（2）在定義的時(shí)候使用

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> def with_stars(**kds):
    print kds['name'],'is',kds['age'],'years old'
>>> args = {'name':'Mr.Gumby','age':42}    
>>> with_stars(**args)
Mr.Gumby is 42 years old
 

三. 作用域
在執(zhí)行x=1賦值語(yǔ)句后，名稱x引用到值1。這就像用字典一樣，鍵引用值，當(dāng)然，變量和所對(duì)應(yīng)的值用的是個(gè)‘不可見(jiàn)'的字典。內(nèi)建vars函數(shù)可以返回這個(gè)字典：

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> x=1
>>> scope = vars()
>>> scope['x']
1
>>> scope['x'] += 1
>>> x
2

這個(gè)不可見(jiàn)的字典叫做命名空間或者作用域。除了全局作用域外，每個(gè)函數(shù)調(diào)用都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的作用域。
一般學(xué)過(guò)編程的基本都知道什么是作用域了，這里就不細(xì)講了。

四. 遞歸
遞歸的定義包括它們自身定義內(nèi)容的引用。
一個(gè)有用的遞歸函數(shù)包含以下幾部分：
（1）當(dāng)函數(shù)直接返回值時(shí)有基本實(shí)例（最小可能性問(wèn)題）
（2）遞歸實(shí)例，包括一個(gè)或者多個(gè)問(wèn)題最小部分的遞歸調(diào)用。
這里的關(guān)鍵是將問(wèn)題分解為小部分，遞歸不能永遠(yuǎn)繼續(xù)下去，因?yàn)樗偸且宰钚】赡苄詥?wèn)題結(jié)束，而這些問(wèn)題又存儲(chǔ)在基本實(shí)例中。
下面我們來(lái)看3個(gè)經(jīng)典的遞歸例子：
A.階乘
>>> def factorial(n):
    if n == 1:
        return 1
    else:
        return n * factorial(n-1)
[/code]
B.冪

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> def power(x,n):
    if n == 0:
        return 1
    else:
        return x * power(x,n-1)

C.二元查找（假設(shè)number必然在序列sequence中）

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> def search(sequence,number,lower,upper):
    if lower == upper:
        assert num == sequence[upper]
        return upper
    else:
        middle = (lower+upper) // 2
        if number > sequence[middle]:
            return search(sequence,number,middle+1,upper)
        else:
            return search(sequence,number,lower,middle)

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