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Python 教程 - 函数

心靈之曲

发布： 2025-01-07 15:09:46

原创

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python函数详解：提升代码效率和可读性的利器

函数是Python中组织代码、减少冗余的强大工具。它们是可复用的代码块，能够执行特定任务。Python函数分为两种：无返回值函数（void函数）和有返回值函数。

基本函数结构:

def function_name(arguments):
    """函数文档字符串"""
    # 函数体

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示例：无返回值函数

def greet():
    """打印问候语"""
    print("Hello, world!")

greet() # 调用函数

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输出：

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Hello, world!

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示例：有返回值函数

def add(x, y):
    """返回两个数字的和"""
    return x + y

sum = add(5, 3)
print(sum) # 输出 8

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重要提示: 有返回值的函数，务必使用其返回值。

参数与关键字参数:

Python函数可以灵活地接受多个参数，主要有两种方式：

位置参数 (args): 参数按照顺序传递，无需指定参数名。可以使用*args来接收任意数量的位置参数。
关键字参数 (kwargs): 参数以key=value的形式传递，顺序无关紧要。可以使用**kwargs来接收任意数量的关键字参数。

示例：位置参数

def calculate_sum(*numbers):
    """计算任意数量数字的和"""
    total = 0
    for number in numbers:
        total += number
    return total

print(calculate_sum(1, 2))      # 输出 3
print(calculate_sum(1, 2, 3, 4)) # 输出 10

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示例：关键字参数

def display_details(name, **info):
    """打印个人信息"""
    print(f"Name: {name}")
    for key, value in info.items():
        print(f"{key}: {value}")

display_details("Alice", age=30, city="New York", profession="Engineer")

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示例：混合使用位置参数和关键字参数

def process_data(*items, action="sum"):
    """根据action参数执行不同的操作"""
    if action == "sum":
        return sum(items)
    elif action == "average":
        return sum(items) / len(items) if items else 0
    else:
        return "Invalid action"

print(process_data(1,2,3)) # 输出 6
print(process_data(1,2,3, action='average')) # 输出 2.0

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位置参数和关键字参数必须放在函数参数列表的最后。

递归函数:

递归函数是指在函数内部调用自身。递归函数需要：

基本情况 (base case): 定义递归何时停止。
递归关系 (recursive step): 定义递归如何进行。

示例：阶乘计算

def factorial(n):
    """计算n的阶乘"""
    if n == 0:
        return 1
    else:
        return n * factorial(n - 1)

print(factorial(5)) # 输出 120

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Python 教程 - 函数

Lambda 函数 (匿名函数):

Lambda 函数是一种简短的匿名函数，通常用于简单的操作。

示例:

square = lambda x: x * x
print(square(5)) # 输出 25

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map() 和 filter() 函数:

map() 函数对序列中的每个元素应用一个函数。
filter() 函数根据条件筛选序列中的元素。

示例：map()

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
doubled_numbers = list(map(lambda x: x * 2, numbers))
print(doubled_numbers) # 输出 [2, 4, 6, 8, 10]

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示例：filter()

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
even_numbers = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
print(even_numbers) # 输出 [2, 4, 6]

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示例：消除重复代码

假设有两个函数都需要进行用户验证：

def register(username, password):
    if validate_user(username, password):
        print("Registration successful")
    else:
        print("Invalid credentials")

def login(username, password):
    if validate_user(username, password):
        print("Login successful")
    else:
        print("Invalid credentials")

def validate_user(username, password):
    # 验证逻辑
    return username != "" and password != ""

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通过将验证逻辑封装到 validate_user 函数中，避免了代码重复。

最佳实践: