并且给出错误信息:str是错误的参数类型:
>>> abs('a')
Traceback (most recent call last): File \
TypeError: bad operand type for abs(): 'str'
而比较函数 cmp(x, y) 就需要两个参数,如果 x
>>> cmp(1, 2) -1
>>> cmp(2, 1) 1
>>> cmp(3, 3) 0
Python内置的常用函数还包括数据类型转换函数,比如 int()函数可以把其他数据类型转换为整数:
>>> int('123') 123
>>> int(12.34) 12
str()函数把其他类型转换成 str: >>> str(123) '123'
>>> str(1.23) '1.23'
任务:
sum()函数接受一个list作为参数,并返回list所有元素之和。请计算 1*1 + 2*2 + 3*3 + ... + 100*100。
L = [] n=100 x=1
while x<=n: m=x*x
L.append(m) x=x+1 print sum(L)
6-2 编写函数
在Python中,定义一个函数要使用 def 语句,依次写出函数名、括号、括号中的参数
和冒号:,然后,在缩进块中编写函数体,函数的返回值用 return 语句返回。
我们以自定义一个求绝对值的 my_abs 函数为例: def my_abs(x): if x >= 0: return x else:
return -x
请注意,函数体内部的语句在执行时,一旦执行到return时,函数就执行完毕,并将结果返回。因此,函数内部通过条件判断和循环可以实现非常复杂的逻辑。
如果没有return语句,函数执行完毕后也会返回结果,只是结果为 None。 return None可以简写为return。
任务:
请定义一个 square_of_sum 函数,它接受一个list,返回list中每个元素平方的和。 def square_of_sum(L):
return sum([i*i for i in L])
print square_of_sum([1, 2, 3, 4, 5]) print square_of_sum([-5, 0, 5, 15, 25])
6-3 返回多值
函数可以返回多个值吗?答案是肯定的。
比如在游戏中经常需要从一个点移动到另一个点,给出坐标、位移和角度,就可以计算出新的坐标:
# math包提供了sin()和 cos()函数,我们先用import引用它: import math
def move(x, y, step, angle):
nx = x + step * math.cos(angle) ny = y - step * math.sin(angle) return nx, ny
这样我们就可以同时获得返回值: >>> x, y = move(100, 100, 60, math.pi / 6) >>> print x, y
151.961524227 70.0
但其实这只是一种假象,Python函数返回的仍然是单一值: >>> r = move(100, 100, 60, math.pi / 6) >>> print r
(151.96152422706632, 70.0)
用print打印返回结果,原来返回值是一个tuple!
但是,在语法上,返回一个tuple可以省略括号,而多个变量可以同时接收一个tuple,按位置赋给对应的值,所以,Python的函数返回多值其实就是返回一个tuple,但写起来更方便。
任务:
一元二次方程的定义是:ax2 + bx + c = 0
请编写一个函数,返回一元二次方程的两个解。
注意:Python的math包提供了sqrt()函数用于计算平方根。 import math
def quadratic_equation(a, b, c): de=b**2-4*a*c if de>=0:
x1=(-b+math.sqrt(de))/(2*a) x2=(-b-math.sqrt(de))/(2*a) return x1,x2 else:
return
print quadratic_equation(2, 3, 0) print quadratic_equation(1, -6, 5)
6-4 递归函数
在函数内部,可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身,这个函数就是递归函数。
举个例子,我们来计算阶乘 n! = 1 * 2 * 3 * ... * n,用函数 fact(n)表示,可以看出: fact(n) = n! = 1 * 2 * 3 * ... * (n-1) * n = (n-1)! * n = fact(n-1) * n 所以,fact(n)可以表示为 n * fact(n-1),只有n=1时需要特殊处理。 于是,fact(n)用递归的方式写出来就是: def fact(n): if n==1:
return 1
return n * fact(n - 1)
递归函数的优点是定义简单,逻辑清晰。理论上,所有的递归函数都可以写成循环的方式,但循环的逻辑不如递归清晰。
使用递归函数需要注意防止栈溢出。在计算机中,函数调用是通过栈(stack)这种数据结构实现的,每当进入一个函数调用,栈就会加一层栈帧,每当函数返回,栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的,所以,递归调用的次数过多,会导致栈溢出。
任务:
汉诺塔 (http://baike.http://www.wodefanwen.com//view/191666.htm) 的移动也可以看做是递归函数。 我们对柱子编号为a, b, c,将所有圆盘从a移到c可以描述为: 如果a只有一个圆盘,可以直接移动到c;
如果a有N个圆盘,可以看成a有1个圆盘(底盘) + (N-1)个圆盘,首先需要把 (N-1) 个圆盘移动到 b,然后,将 a的最后一个圆盘移动到c,再将b的(N-1)个圆盘移动到c。
请编写一个函数,给定输入 n, a, b, c,打印出移动的步骤: move(n, a, b, c)
例如,输入 move(2, 'A', 'B', 'C'),打印出: A --> B A --> C B --> C
def move(n, a, b, c): if n == 1:
print a, '-->', c return
move(n-1, a, c, b) print a, '-->', c move(n-1, b, a, c)
move(4, 'A', 'B', 'C')
6-5 定义默认参数
定义函数的时候,还可以有默认参数。
例如Python自带的 int() 函数,其实就有两个参数,我们既可以传一个参数,又可以传两个参数:
>>> int('123') 123
>>> int('123', 8) 83
int()函数的第二个参数是转换进制,如果不传,默认是十进制 (base=10),如果传了,就用传入的参数。
可见,函数的默认参数的作用是简化调用,你只需要把必须的参数传进去。但是在需要的时候,又可以传入额外的参数来覆盖默认参数值。
我们来定义一个计算 x 的N次方的函数: def power(x, n): s = 1
while n > 0: n = n - 1 s = s * x
return s
假设计算平方的次数最多,我们就可以把 n 的默认值设定为 2: def power(x, n=2): s = 1
while n > 0: n = n - 1 s = s * x return s
这样一来,计算平方就不需要传入两个参数了: >>> power(5) 25
由于函数的参数按从左到右的顺序匹配,所以默认参数只能定义在必需参数的后面: # OK:
def fn1(a, b=1, c=2): pass # Error:
def fn2(a=1, b): pass
任务:
请定义一个 greet() 函数,它包含一个默认参数,如果没有传入,打印 'Hello, world.',如果传入,打印 'Hello, xxx.'
def greet(n='world'): print 'hello,',n,'.'
greet()
greet('Bart')
6-6 定义可变参数
如果想让一个函数能接受任意个参数,我们就可以定义一个可变参数: def fn(*args): print args
可变参数的名字前面有个 * 号,我们可以传入0个、1个或多个参数给可变参数: >>> fn() ()
>>> fn('a') ('a',)