怎么在Python中自定義和使用函數(shù)

本篇內(nèi)容介紹了“怎么在Python中自定義和使用函數(shù)”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

一. 應(yīng)用：學(xué)員管理系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

需求：進(jìn)入系統(tǒng)顯示系統(tǒng)功能界面，功能如下：

• 1、添加學(xué)員

• 2、刪除學(xué)員

• 3、修改學(xué)員信息

• 4、查詢學(xué)員信息

• 5、顯示所有學(xué)員信息

• 6、退出系統(tǒng)

系統(tǒng)共6個(gè)功能，用戶根據(jù)自己需求選取。

1.2 步驟分析

1. 顯示功能界面

2. 用戶輸入功能序號(hào)

3. 根據(jù)用戶輸入的功能序號(hào)，執(zhí)行不同的功能(函數(shù))
   3.1 定義函數(shù)
   3.2 調(diào)用函數(shù)

1.3 需求實(shí)現(xiàn)

1.3.1 顯示功能界面

定義函數(shù)print_info，負(fù)責(zé)顯示系統(tǒng)功能。

def print_info():
    print('-' * 20)
    print('歡迎登錄學(xué)員管理系統(tǒng)')
    print('1: 添加學(xué)員')
    print('2: 刪除學(xué)員')
    print('3: 修改學(xué)員信息')
    print('4: 查詢學(xué)員信息')
    print('5: 顯示所有學(xué)員信息')
    print('6: 退出系統(tǒng)')
    print('-' * 20)
    
    
print_info()

1.3.2 用戶輸入序號(hào)，選擇功能

user_num = input('請(qǐng)選擇您需要的功能序號(hào)：')

1.3.3 根據(jù)用戶選擇，執(zhí)行不同的功能

if user_num == '1':
    print('添加學(xué)員')
elif user_num == '2':
    print('刪除學(xué)員')
elif user_num == '3':
    print('修改學(xué)員信息')
elif user_num == '4':
    print('查詢學(xué)員信息')
elif user_num == '5':
    print('顯示所有學(xué)員信息')
elif user_num == '6':
    print('退出系統(tǒng)')

工作中，需要根據(jù)實(shí)際需求調(diào)優(yōu)代碼。

1. 用戶選擇系統(tǒng)功能的代碼需要循環(huán)使用，直到用戶主動(dòng)退出系統(tǒng)。

2. 如果用戶輸入1-6以外的數(shù)字，需要提示用戶。

while True:
    # 1. 顯示功能界面
    print_info()
    
    # 2. 用戶選擇功能
    user_num = input('請(qǐng)選擇您需要的功能序號(hào)：')

    # 3. 根據(jù)用戶選擇，執(zhí)行不同的功能
    if user_num == '1':
        print('添加學(xué)員')
    elif user_num == '2':
        print('刪除學(xué)員')
    elif user_num == '3':
        print('修改學(xué)員信息')
    elif user_num == '4':
        print('查詢學(xué)員信息')
    elif user_num == '5':
        print('顯示所有學(xué)員信息')
    elif user_num == '6':
        print('退出系統(tǒng)')
    else:
        print('輸入錯(cuò)誤，請(qǐng)重新輸入!!!')

1.3.4 定義不同功能的函數(shù)

所有功能函數(shù)都是操作學(xué)員信息，所有存儲(chǔ)所有學(xué)員信息應(yīng)該是一個(gè)全局變量，數(shù)據(jù)類型為列表。

info = []

• 需求分析

1. 接收用戶輸入學(xué)員信息，并保存

2. 判斷是否添加學(xué)員信息
   2.1 如果學(xué)員姓名已經(jīng)存在，則報(bào)錯(cuò)提示
   2.2 如果學(xué)員姓名不存在，則準(zhǔn)備空字典，將用戶輸入的數(shù)據(jù)追加到字典，再列表追加字典數(shù)據(jù)

3. 對(duì)應(yīng)的if條件成立的位置調(diào)用該函數(shù)

• 代碼實(shí)現(xiàn)

def add_info():
    """ 添加學(xué)員 """
    # 接收用戶輸入學(xué)員信息
    new_id = input('請(qǐng)輸入學(xué)號(hào)：')
    new_name = input('請(qǐng)輸入姓名：')
    new_tel = input('請(qǐng)輸入手機(jī)號(hào)：')
    

    # 聲明info是全局變量
    global info

    # 檢測(cè)用戶輸入的姓名是否存在，存在則報(bào)錯(cuò)提示
    for i in info:
        if new_name == i['name']:
            print('該用戶已經(jīng)存在！')
            return

    # 如果用戶輸入的姓名不存在，則添加該學(xué)員信息
    info_dict = {}
    
    # 將用戶輸入的數(shù)據(jù)追加到字典
    info_dict['id'] = new_id
    info_dict['name'] = new_name
    info_dict['tel'] = new_tel
    
    # 將這個(gè)學(xué)員的字典數(shù)據(jù)追加到列表
    info.append(info_dict)
    
    print(info)

• 需求分析

按用戶輸入的學(xué)員姓名進(jìn)行刪除

1. 用戶輸入目標(biāo)學(xué)員姓名

2. 檢查這個(gè)學(xué)員是否存在
   2.1 如果存在，則列表刪除這個(gè)數(shù)據(jù)
   2.2 如果不存在，則提示“該用戶不存在”

3. 對(duì)應(yīng)的if條件成立的位置調(diào)用該函數(shù)

• 代碼實(shí)現(xiàn)

# 刪除學(xué)員
def del_info():
    """刪除學(xué)員"""
    # 1. 用戶輸入要?jiǎng)h除的學(xué)員的姓名
    del_name = input('請(qǐng)輸入要?jiǎng)h除的學(xué)員的姓名：')

    global info
    # 2. 判斷學(xué)員是否存在:如果輸入的姓名存在則刪除，否則報(bào)錯(cuò)提示
    for i in info:
        if del_name == i['name']:
            info.remove(i)
            break
    else:
        print('該學(xué)員不存在')

    print(info)

• 需求分析

1. 用戶輸入目標(biāo)學(xué)員姓名

2. 檢查這個(gè)學(xué)員是否存在
   2.1 如果存在，則修改這位學(xué)員的信息，例如手機(jī)號(hào)
   2.2 如果不存在，則報(bào)錯(cuò)

3. 對(duì)應(yīng)的if條件成立的位置調(diào)用該函數(shù)

• 代碼實(shí)現(xiàn)

# 修改函數(shù)
def modify_info():
    """修改函數(shù)"""
    # 1. 用戶輸入要修改的學(xué)員的姓名
    modify_name = input('請(qǐng)輸入要修改的學(xué)員的姓名：')

    global info
    # 2. 判斷學(xué)員是否存在：如果輸入的姓名存在則修改手機(jī)號(hào)，否則報(bào)錯(cuò)提示
    for i in info:
        if modify_name == i ['name']:
            i['tel'] = input('請(qǐng)輸入新的手機(jī)號(hào)：')
            break
    else:
        print('該學(xué)員不存在')
    
    print(info)

• 需求分析

1. 用戶輸入目標(biāo)學(xué)員姓名

2. 檢查學(xué)員是否存在
   2.1 如果存在，則顯示這個(gè)學(xué)員的信息
   2.2 如果不存在，則報(bào)錯(cuò)提示

3. 對(duì)應(yīng)的if條件成立的位置調(diào)用該函數(shù)

• 代碼實(shí)現(xiàn)

# 查詢學(xué)員
def search_info():
    """查詢學(xué)員"""
    # 1. 輸入要查找的學(xué)員姓名：
    search_name = input('請(qǐng)輸入要查找的學(xué)員姓名：')

    global info
    # 2. 判斷學(xué)員是否存在：如果輸入的姓名存在則顯示這位學(xué)員信息，否則報(bào)錯(cuò)提示
    for i in info:
        if search_name == i['name']:
            print('查找到的學(xué)員信息如下：----------')
            print(f"該學(xué)員的學(xué)號(hào)是{i['id']}, 姓名是{i['name']}, 手機(jī)號(hào)是{i['tel']}")
            break
    else:
        print('該學(xué)員不存在')

• 需求分析

打印所有學(xué)員信息

• 代碼實(shí)現(xiàn)

# 顯示所有學(xué)員信息
def print_all():
    """ 顯示所有學(xué)員信息 """
    print('學(xué)號(hào)\t姓名\t手機(jī)號(hào)')
    for i in info:
        print(f'{i["id"]}\t{i["name"]}\t{i["tel"]}')

在用戶輸入功能序號(hào)6的時(shí)候要退出系統(tǒng)，代碼如下：

......
    elif user_num == '6':
        exit_flag = input('確定要退出嗎？yes or no')
        if exit_flag == 'yes':
            break

二. 遞歸

2.1 遞歸的應(yīng)用場(chǎng)景

遞歸是一種編程思想，應(yīng)用場(chǎng)景：

1. 在我們?nèi)粘ｉ_發(fā)中，如果要遍歷一個(gè)文件夾下面所有的文件，通常會(huì)使用遞歸來實(shí)現(xiàn)；

2. 在后續(xù)的算法課程中，很多算法都離不開遞歸，例如：快速排序。

2.1.1 遞歸的特點(diǎn)

• 函數(shù)內(nèi)部自己調(diào)用自己

• 必須有出口

2.2 應(yīng)用：3以內(nèi)數(shù)字累加和

• 代碼

# 3 + 2 + 1
def sum_numbers(num):
    # 1.如果是1，直接返回1 -- 出口
    if num == 1:
        return 1
    # 2.如果不是1，重復(fù)執(zhí)行累加并返回結(jié)果
    return num + sum_numbers(num-1)


sum_result = sum_numbers(3)
# 輸出結(jié)果為6
print(sum_result)

• 執(zhí)行結(jié)果

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三. lambda 表達(dá)式

3.1 lambda的應(yīng)用場(chǎng)景

如果一個(gè)函數(shù)有一個(gè)返回值，并且只有一句代碼，可以使用 lambda簡(jiǎn)化。

3.2 lambda語法

lambda

注意

• lambda表達(dá)式的參數(shù)可有可無，函數(shù)的參數(shù)在lambda表達(dá)式中完全適用。

• lambda表達(dá)式能接收任何數(shù)量的參數(shù)但只能返回一個(gè)表達(dá)式的值。

快速入門

# 函數(shù)
def fn1():
    return 200


print(fn1)
print(fn1())


# lambda表達(dá)式
fn2 = lambda: 100
print(fn2)
print(fn2())

注意：直接打印lambda表達(dá)式，輸出的是此lambda的內(nèi)存地址

3.3 示例：計(jì)算a + b

3.3.1 函數(shù)實(shí)現(xiàn)

def add(a, b):
    return a + b


result = add(1, 2)
print(result)

思考：需求簡(jiǎn)單，是否代碼多？

3.3.2 lambda實(shí)現(xiàn)

fn1 = lambda a, b: a + b
print(fn1(1, 2))

3.4 lambda的參數(shù)形式

3.4.1.無參數(shù)

fn1 = lambda: 100
print(fn1())

3.4.2.一個(gè)參數(shù)

fn1 = lambda a: a
print(fn1('hello world'))

3.4.3.默認(rèn)參數(shù)

fn1 = lambda a, b, c=100: a + b + c
print(fn1(10, 20))

3.4.4.可變參數(shù)：*args

fn1 = lambda *args: args
print(fn1(10, 20, 30))

注意：這里的可變參數(shù)傳入到lambda之后，返回值為元組。

3.4.5.可變參數(shù)：**kwargs

fn1 = lambda **kwargs: kwargs
print(fn1(name='python', age=20))

3.5 lambda的應(yīng)用

3.5.1. 帶判斷的lambda

fn1 = lambda a, b: a if a > b else b
print(fn1(1000, 500))

3.5.2. 列表數(shù)據(jù)按字典key的值排序

students = [
    {'name': 'TOM', 'age': 20},
    {'name': 'ROSE', 'age': 19},
    {'name': 'Jack', 'age': 22}
]

# 按name值升序排列
students.sort(key=lambda x: x['name'])
print(students)

# 按name值降序排列
students.sort(key=lambda x: x['name'], reverse=True)
print(students)

# 按age值升序排列
students.sort(key=lambda x: x['age'])
print(students)

四. 高階函數(shù)

把函數(shù)作為參數(shù)傳入，這樣的函數(shù)稱為高階函數(shù)，高階函數(shù)是函數(shù)式編程的體現(xiàn)。函數(shù)式編程就是指這種高度抽象的編程范式。

4.1 體驗(yàn)高階函數(shù)

在Python中，abs()函數(shù)可以完成對(duì)數(shù)字求絕對(duì)值計(jì)算。

abs(-10)  # 10

round()函數(shù)可以完成對(duì)數(shù)字的四舍五入計(jì)算。

round(1.2)  # 1
round(1.9)  # 2

需求：任意兩個(gè)數(shù)字，按照指定要求整理數(shù)字后再進(jìn)行求和計(jì)算。

• 方法1

def add_num(a, b):
    return abs(a) + abs(b)


result = add_num(-1, 2)
print(result)  # 3

• 方法2

def sum_num(a, b, f):
    return f(a) + f(b)


result = sum_num(-1, 2, abs)
print(result)  # 3

注意：兩種方法對(duì)比之后，發(fā)現(xiàn)，方法2的代碼會(huì)更加簡(jiǎn)潔，函數(shù)靈活性更高。

函數(shù)式編程大量使用函數(shù)，減少了代碼的重復(fù)，因此程序比較短，開發(fā)速度較快。

4.2 內(nèi)置高階函數(shù)

4.2.1 map()

map(func, lst)，將傳入的函數(shù)變量func作用到lst變量的每個(gè)元素中，并將結(jié)果組成新的列表(Python2)/迭代器(Python3)返回。

需求：計(jì)算list1序列中各個(gè)數(shù)字的2次方。

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]


def func(x):
    return x ** 2


result = map(func, list1)

print(result)  # <map object at 0x0000013769653198>
print(list(result))  # [1, 4, 9, 16, 25]

4.2.2 reduce()

reduce(func，lst)，其中func必須有兩個(gè)參數(shù)。每次func計(jì)算的結(jié)果繼續(xù)和序列的下一個(gè)元素做累積計(jì)算。

注意：reduce()傳入的參數(shù)func必須接收2個(gè)參數(shù)。

需求：計(jì)算list1序列中各個(gè)數(shù)字的累加和。

import functools

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]


def func(a, b):
    return a + b


result = functools.reduce(func, list1)

print(result)  # 15

4.2.3 filter()

filter(func, lst)函數(shù)用于過濾序列, 過濾掉不符合條件的元素, 返回一個(gè) filter 對(duì)象。如果要轉(zhuǎn)換為列表, 可以使用 list() 來轉(zhuǎn)換。

list1 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]


def func(x):
    return x % 2 == 0


result = filter(func, list1)

print(result)  # <filter object at 0x0000017AF9DC3198>
print(list(result))  # [2, 4, 6, 8, 10]

五. 總結(jié)

• 遞歸

• 函數(shù)內(nèi)部自己調(diào)用自己

• 必須有出口

• lambda

• 語法

lambda 參數(shù)列表:

• lambda的參數(shù)形式

• 無參數(shù)

lambda:

• 一個(gè)參數(shù)

lambda 參數(shù):

• 默認(rèn)參數(shù)

lambda key=value:

• 不定長(zhǎng)位置參數(shù)

lambda *args:

• 不定長(zhǎng)關(guān)鍵字參數(shù)

lambda **kwargs:

• 高階函數(shù)

• 作用：把函數(shù)作為參數(shù)傳入，化簡(jiǎn)代碼

• 內(nèi)置高階函數(shù)

• map()

• reduce()

• filter()

“怎么在Python中自定義和使用函數(shù)”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！