Python函数基础

1、定义函数

1、认识函数
1）什么是函数：函数就是实现某一特定功能的代码的封装（每个函数都有自己特定的功能）
函数就是把实现某一个功能的所有代码打成一个包，每次需要这个功能的时候不用再去写实现这个功能的代码，而是使用函数。

2）函数的分类（按照函数是由谁创造/定义来进行的分类）
系统函数 --由python定义的函数，这类函数只需要在需要他的功能的时候去调用它（系统已经造好的机器）
例如：print、input、type、id、max、min、sum等…
自定义函数 --由程序员自己创造自己使用的函数。（自己造的机器）

2、定义（创建）函数 --造机器

语法：
def 函数名（形参列表）:
函数说明文档
函数体

说明：
def --固定写法
函数名 --程序员自己命名；
两个要求：标识符，不是关键字
三个规范：见名知义（看到函数名大概知道函数的功能）、字母都小写，多个单词之间用下划线隔开；不使用系统的函数名、类名和模块名
（）: --固定写法
形参列表 --格式，多个变量名用逗号隔开，其中一个变量表示一个形参。（也可以没有形参）
形参作用，将函数外部的数据传递函数里面
函数说明文档 --本质就是一个多行注释（相当于机器的说明）
函数体 --就是和def保持一个缩进的一条或者多条语句。函数体就是实现函数功能的代码

3、初学者定义函数的基本步骤

第一步：确定函数的功能（确定机器造出来是干什么的）
第二步：根据功能确定函数名 （给机器取名字）
第三步：确定形参（看实现函数的功能需不需要额外的数据，需要几个）
第四步：利用形参提供的数据实现函数功能
第五步：确定返回值
第六步：写函数说明文档

# 练习1：定义一个函数求两个数的和
def sue(x, y):
    """
    (函数功能说明区)求两个数的和
    :param x:(参数说明)提供第一个求和的数据
    :param y: 提供第二个求和的数据
    :return: 无
    """
    print(x + y)


# 练习2：定义一个函数获取指定整数的个位数
def get(num):
    """
        (函数功能说明区)获取指定整数的个位数
        :param num:(参数说明)提供整数
        :return: 无
    """
    print(num % 10)


# 练习3：定义一个函数获取指定字符串中数字字符的个数
def get2(str1):
    """
    函数说明：获取指定字符串中数字字符的个数
    :param str1: 指定字符串
    :return: 无
    """
    n = 0
    for x in str1:
        if '0' <= x <= '9':
            n += 1
    print(n)


# 练习4：定义一个函数将两个字符串合并成一个字符串，合并方式如下：
# 'abc' 和 '123' 合并为：'a1b2c3'
# 'abcdef' 和 '123'  合并为：'a1b2c3def'
# 'abc' 和 '12345' 合并为：'a1b2c345'
def merge(str1, str2):
    """
    函数说明：将两个字符串按固定方式合并成一个字符串
    :param str1: 字母字符串
    :param str2: 数字字符串
    :return: None
    """
    length = min(len(str1), len(str2))
    new_str = ''
    for index in range(length):
        new_str += str1[index] + str2[index]
    new_str += str1[index:] + str2[index:]
    print(new_str)


# 练习5：定义一个函数打印10的阶乘
def factorial():
    """
    函数说明：打印10的阶乘
    :return: 无
    """
    n = 1
    for x in range(2, 11):
        n *= x
    print(n)

2、调用函数

语法：
函数名（实参列表）

说明：
函数名 --需要调用函数的函数名（函数名对应的函数必须是已经定义好的函数）
（） --固定写法
实参列表 --格式：多个数据用逗号隔开
功能：实参用来给形参赋值。（实参就是通过形参传递到函数内容的数据）

1）定义函数的时候不会执行函数体，调用函数才会执行函数体（机器造好以后不用机器功能就无法体现）
2）调用多少次，函数体就会执行多少次
3）调用函数的时候，实参的个数由被调用的函数的形参决定。（用实参给形参赋值的过程叫做传参）
4）函数调用过程（简易）
当代码执行到函数调用语句的时候，后面的执行过程如下：
第一步：回到函数定义位置
第二步：传参（用实参给形参赋值）
第三步：执行函数体
第四步：确定返回值
第五步：返回函数调用位置，接着往后执行

def func2(x, y, z):
    # x=10, y=20, z=30
    print(f'x:{x}, y:{y}, z:{z}')


# func2()
# func2(2, 3)
# func2(1, 2, 3, 4)
func2(10, 20, 30)

3、函数参数

1. 位置参数和关键字参数

根据调用函数的时候实参提供方式的不同，将实参分为位置参数和关键字参数两种

1）位置参数
直接提供实参对应的数据，让实参和形参在位置上一一对应

2）关键字参数
以 ‘形参1=实参1, 形参2=实参2, …’ 的形式传参

3）混用
位置参数和关键字参数可以一起，一起用的时候必须保证位置参数在关键字参数的前面

def func1(a, b, c):
print(f'a:{a}, b:{b}, c:{c}')


# 位置参数
func1(100, 200, 300)    # a:100, b:200, c:300
func1(200, 100, 300)    # a:200, b:100, c:300

# 关键字参数
func1(a=100, b=200, c=300)  # a:100, b:200, c:300
func1(c=300, a=100, b=200)  # a:100, b:200, c:300

# 混用
func1(10, b=20, c=30)       # a:10, b:20, c:30
func1(10, c=30, b=20)       # a:10, b:20, c:30
func1(10, 20, c=30)         # a:10, b:20, c:30

2. 参数默认值

   定义函数的时候可以以’形参名=值’ 的形式给形参提供默认值；

   如果一个参数有默认值，那么在调用函数的时候有默认值的参数可以不用传参。

   如果定义函数的时候有的参数有默认值，有的参数没有，那么没有默认值的参数必须在有默认值参数的前面。

   def func2(a=10, b=20, c=30):
       print(f'a:{a}, b:{b}, c:{c}')
   
   
   func2()                 # a:10, b:20, c:30
   func2(100)              # a:100, b:20, c:30
   func2(100, 200)         # a:100, b:200, c:30
   func2(100, 200, 300)    # a:100, b:200, c:300
   func2(c=300)            # a:10, b:20, c:300   (跳过前面有默认值的参数，给后面的参数传参使用关键参数)
   

3. 参数类型说明

   有默认值的参数：默认值是什么类型，类型说明就是什么类型

   没有默认值的参数：需要在形参后加 ‘:类型名’

4. 不定长参数

   1)带*的不定长参数 --如果在一个形参前加*，那么这个形参就可以接受任意多个实参
   带*的不定长参数本质就是一个元组，对应的多个实参是元组中的元素。
   注意：a.带*的不定长参数传参的时候必须使用位置参数
   b.如果定长参数在带*的参数后面（有的时候是直接在*的后面），那么后面的定长参数在传参的时候必须使用关键字参数

   2）带**的不定长参数 --本质是一个字典，必须使用关键字参数

   '''练习：定义一个函数求多个数的和'''
   
   def sums(*num):
       """
       函数说明：求多个数的和
       :param num: 数
       :return: None
       """
       s = 0
       for x in num:
           s += x
       print(s)
       
       
   sum2(10, 20)  # 30
   sum2(10, 20, 30)  # 60
       
   def func6(a, b, *c):
       print(f'a:{a}, b:{b}, c:{c}')
   
   
   func6(10, 20)  # a:10, b:20, c:()
   func6(10, 20, 43, 56, 78, 90)   # a:10, b:20, c:(43, 56, 78, 90)
   
   
   def func7(*a, b, c):
       print(f'a:{a}, b:{b}, c:{c}')
   
   
   func7(10, 20, 30, 40, b=2, c=1)# a:(10, 20, 30, 40), b:2, c:1
   
   def func10(*args, **kwargs):
       pass
   
   
   func10()   # {}
   func10(10, 20, 30, 40)  # {'a': 10}
   func10(a=10, x=20, b=9)  # {'a': 10, 'b': 20}
   func10(10, 20, x=2, y=9)  # {'a': 10, 'b': 20, 'x': 100, 'y': 200}
   

4、函数返回值

1. 返回值的作用

   返回值作用就是将函数内部产生的数据，传递到函数的外部

   初学者确定函数需不需要返回值：看函数的功能有没有产生新的数据，如果有新的数据就将作为返回值返回

2. 确定函数的返回值（怎么将数据作为返回值）

   在函数体中通过 return 关键字返回函数的返回值: return 数据

   注意：1) 如果执行函数体的时候没有遇到return, 函数的返回值是None
   2) return还具有提前结束函数的功能（执行函数体的时候在哪儿遇到return，函数在哪儿结束）

3. 怎么在函数外面获取函数的返回值

   获取函数调用表达式的值就是获取函数的返回值。

   数调用表达式 - 调用函数的语句

   每一个函数调用语句其实都有一个结果（都是一个数据），这个结果就是这次调用的时候函数的返回值。

   一个函数的返回值是什么，就看调用函数的时候return后面的值是什么， return后面的值是什么，函数外部函数调用表达式的结果就是什么。

   def func4(x):
       if x % 2:
           return 100
   
   
   print('返回值:', func4(20))  # 返回值: None
   print('返回值:', func4(21))  #返回值: 100
   

练习

1. 编写一个函数，交换指定字典的key和value。

   '''例如:dict1={'a':1, 'b':2, 'c':3}  -->  dict1={1:'a', 2:'b', 3:'c'} '''
   def swop_k_v(dict1):
       new_dict1 = {dict1[key]: key for key in dict1}
       return new_dict1
   a =swop_k_v({'a':1, 'b':2, 'c':3})
   print(a)
   

2. 编写一个函数，提取指定字符串中所有的字母，然后拼接在一起产生一个新的字符串

   '''   例如: 传入'12a&bc12d-+'   -->  'abcd' ''' 
   def extract_str(str1):
       new_str1=''
       for x in str1:
           if 'a'<=x<='z'or 'A'<=x<='Z':
               new_str1+=x
       return new_str1
   b =extract_str('12a&bc12d-+')
   print(b)
   

3. 写一个自己的capitalize函数，能够将指定字符串的首字母变成大写字母

   ''' 例如: 'abc' -> 'Abc'   '12asd'  --> '12asd' '''
   def capitalize (str2):
       new_str2 =''
       if 'a' <= str2[0] <= 'z':
           new_str2+=chr(ord(str2[0])-32)
           new_str2+=str2[1:]
       else:
           new_str2+=str2[0:]
       return new_str2
   c = capitalize('abc')
   print(c)
   d = capitalize('12asd')
   print(d)
   

4. 写一个自己的endswith函数，判断一个字符串是否已指定的字符串结束

    '''  例如: 字符串1:'abc231ab' 字符串2:'ab' 函数结果为: True
           字符串1:'abc231ab' 字符串2:'ab1' 函数结果为: False'''
   def endswith(str3, str4):
       len1 = len(str4)
       if str3[:-len1-1:-1] == str4[::-1]:
           return True
       else:
           return False
   e = endswith('abc231ab', 'ab')
   print(e)
   f = endswith('abc231ab','ab1')
   print(f)
   

5. 写一个自己的isdigit函数，判断一个字符串是否是纯数字字符串

     ''' 例如: '1234921'  结果: True
            '23函数'   结果: False
            'a2390'    结果: False'''
   def isdigit(str5):
       n =0
       for x in str5:
           if '0'<=x<='9':
               n+=1
       if n==len(str5):
           return True
       else:
           return False
   g = isdigit('1234921')
   print(g)
   h = isdigit('23函数')
   print(h)
   

6. 写一个自己的upper函数，将一个字符串中所有的小写字母变成大写字母

      """ 例如: 'abH23好rp1'   结果: 'ABH23好RP1'   """
   def upper1 (str6):
       new_str6 = ''
       for x in str6:
           if 'a' <= x <= 'z':
               new_str6 += chr(ord(x) - 32)
           else:
               new_str6+=x
       return new_str6
   i = upper1('abH23好rp1')
   print(i)
   

7. 写一个自己的rjust函数，创建一个字符串的长度是指定长度，原字符串在新字符串中右对齐，剩下的部分用指定的字符填充

      '''例如: 原字符:'abc'  宽度: 7  字符:'^'    结果: '^^^^abc'
           原字符:'你好吗'  宽度: 5  字符:'0'    结果: '00你好吗''''
   def rjust1(str7,n,str8):
       new_str78 = ''
       len1 =len(str7)
       if n<len1:
           return False
       else:
           new_str78+=str8*(n-len1)
           new_str78+=str7
           return new_str78
   k = rjust1('abc',7,'^')
   print(k)
   l =rjust1('你好吗',5,'0')
   print(l)
   

8. 写一个自己的index函数，统计指定列表中指定元素的所有下标，如果列表中没有指定元素返回-1

      '''例如: 列表: [1, 2, 45, 'abc', 1, '你好', 1, 0]  元素: 1   结果: 0,4,6  
           列表: ['赵云', '郭嘉', '诸葛亮', '曹操', '赵云', '孙权']  元素: '赵云'   结果: 0,4
           列表: ['赵云', '郭嘉', '诸葛亮', '曹操', '赵云', '孙权']  元素: '关羽'   结果: -1     '''    
   def index1(list1, x):
       str_x = []
       n = 0
       for i, y in enumerate(list1):
           if x == y:
               str_x.append(i)
           else:
               n += 1
       if n == len(list1):
           return -1
       else:
           return str_x
   
   q = index1([1, 2, 45, 'abc', 1, '你好', 1, 0], 1)
   print(q)
   w = index1(['赵云', '郭嘉', '诸葛亮', '曹操', '赵云', '孙权'], '关羽')
   print(w)
   

9. 写一个自己的len函数，统计指定序列中元素的个数

      ''' 例如: 序列:[1, 3, 5, 6]    结果: 4
            序列:(1, 34, 'a', 45, 'bbb')  结果: 5  
            序列:'hello w'    结果: 7'''
   def len1(list2):
       n=0
       for x in list2:
           n+=1
       return n
   z =len1((1, 34, 'a', 45, 'bbb'))
   print(z)
   

10. 写一个自己的max函数，获取指定序列中元素的最大值。如果序列是字典，取字典值的最大值

       '''例如: 序列:[-7, -12, -1, -9]    结果: -1   
            序列:'abcdpzasdz'    结果: 'z'  
            序列:{'小明':90, '张三': 76, '路飞':30, '小花': 98}   结果: 98'''
    def max1 (list3):
       if type(list3)==dict:
           m = 0
           for x in list3.values():
               if x > m:
                   m = x
           return m
       else:
           n =list3[0]
           for x in list3[1:]:
               if x>n:
                   n=x
           return n
    
    r = max1({'小明':90, '张三': 76, '路飞':30, '小花': 98} )
    print(r)
    

11. 写一个函数实现自己in操作，判断指定序列中，指定的元素是否存在

        '''例如: 序列: (12, 90, 'abc')   元素: '90'     结果: False
             序列: [12, 90, 'abc']   元素: 90     结果: True     '''
    def in1 (list4,y):
        for x in list4:
            if x==y:
                return True
        else:
            return False
    p = in1((12, 90, 'abc'),'90')
    print(p)
    o = in1([12, 90, 'abc'],90)
    print(o)
    

12. 写一个自己的replace函数，将指定字符串中指定的旧字符串转换成指定的新字符串

        """例如: 原字符串: 'how are you? and you?'   旧字符串: 'you'  新字符串:'me'  结果: 'how are me? and me?'"""