Python零基础入门学习笔记(二)

时间:2020-10-22 作者:admin

Python 基础入门学习

三.函数

  1. 函数

    def 函数名(参数):

    **""" 说明文档内容 """**
    
    **代码1**
    
    **代码2**
    
    **.......**
    

    注意:参数可有可无,必须先定义后使用

    函数中return之后的代码并不会执行

    help(函数名) 查看函数解释说明的信息

  2. 函数(二)

    局部变量:只在函数体内部生效的变量

    全局变量:指在函数体内、外都能生效的变量

    在函数体内部修改全局变量:在函数体内部用 global 声明变量为全局变量后修改

    函数有多个返回值时: return 后面可以直接书写 元组、列表、字典,返回多个值

    位置参数:调用函数时根据函数定义的参数位置来传递参数,传递和定义参数的顺序及个数必须一致

    关键字参数:函数调用时,通过“键=值”的形式加以指定传参,关键字参数之间不存在先后顺序

    缺省参数:也叫默认参数,用于在定义函数时为参数提供默认值,调用函数时可以不传入有默认值的参数。在定义和调用函数时,位置参数必须在缺省参数之前

    不定长参数:也叫可变参数,用于不确定调用时会传递多少个参数的场景,可用 包裹位置参数 或 包裹关键字参数 来进行参数传递

    包裹位置传递(元组):

    def 函数名( *args ): 
        print( args )
    
    函数名( 'abc' , 123 )
    

    包裹关键字传递(字典):

    def 函数名( **kwargs): 
        print( kwargs )
        
    函数名( a = 'abc' , b = 123)
    

    包裹位置传递和包裹关键字传递都是一个组包的过程,即收集零散数据并组成一个元组或字典

    返回值拆包

    元组: return 10, 20 num1, num2 = 函数 即得到num1 = 10 , num2 = 20

    字典: 对字典拆包,得到的是字典的key

  3. 交换变量值

    方法一:借助第三变量存储数据

    方法二: a, b = b, a

  4. 引用: 在python中,值是靠引用来传递的

    可以用 id() 来判断两个变量是否为同一个值的引用。可以将id理解为那块内存的地址标识。

  5. 可变类型与不可变类型

    可变类型:列表(list)、字典(dict)、集合(set)

    不可变类型:整型、浮点型、字符串、元组

  6. 函数加强应用—学员管理系统

    #定义功能界面函数
    def print_info():
        """函数功能界面"""
        print('---select---')
        print('1.add')
        print('2.delete')
        print('3.modify')
        print('4.query')
        print('5.show all')
        print('6.exit')
        print('----end----')
    
    #定义列表等待存储学员信息
    info = []
    
    #添加学员信息函数
    def add_info():
        """学员添加函数"""
        new_name = input('input name:')
        new_id = input('input id:')
        new_tel = input('input telephone:')
    
        global info
    
        for i in info:
            if new_name == i['name']:
                print('name exists!')
                #return 退出当前函数,不执行下面添加信息的代码
                return
    
        info_dict = {}
        info_dict['name'] = new_name
        info_dict['id'] = new_id
        info_dict['tel'] = new_tel
        info.append(info_dict)
        print('add successful!')
    
    #删除学员信息
    def del_info():
        """学员删除函数"""
        del_name = input('input name:')
    
        global info
    
        for i in info:
            if del_name == i['name']:
                info.remove(i)
                print('delete successful!')
                break
        else:
            print('name does not exist!')
    
    #修改学员信息
    def modify_info():
        """学员信息修改函数"""
        modify_name = input('input name:')
    
        global info
    
        for i in info:
            if modify_name == i['name']:
                i['tel'] = input('input new telephone:')
                print('modify successful!')
                break
        else:
            print('name does not exist!')
    
    
    #查询学员信息
    def search_info():
        """查询信息函数"""
        search_name = input('input name:')
    
        global info
    
        for i in info:
            if search_name == i['name']:
                print('---Message---')
                print(f"The name is {i['name']}, The id is {i['id']}, The telephone is {i['tel']}。")
                break
        else:
            print('name does not exist!')
    
    #展示所有学员信息函数
    def showall_info():
        """展示信息函数"""
        print('name\tid\ttelephone')
    
        global info
    
        for i in info:
            print(f"{i['name']}\t{i['id']}\t{i['tel']}")
    
    while True:
        #1.显示功能界面
        print_info()
    
        #2.用户输入功能序号
        user_num = int(input('your choice:'))
    
        #3.按照用户输入的功能序号,执行不同的功能(函数)
        if user_num == 1:
            add_info()
    
        elif user_num == 2:
            del_info()
    
        elif user_num == 3:
            modify_info()
    
        elif user_num == 4:
            search_info()
    
        elif user_num == 5:
            showall_info()
    
        elif user_num == 6:
            exit_flag = input('are you sure? Y/N')
            if exit_flag == 'Y':
                break
        else:
            print('Error!')
    
  7. 递归

    特点: 函数内部自己调用自己、必须有出口。

    #递归函数求1~n的累加和
    def num(n):
        #出口
        if n == 1:
            return 1
        #函数内部自己调用自己
        return n+num(n-1)
    

    若没有出口,则报错提示超出最大递归深度(996)。

  8. lambda表达式(匿名函数)

    应用场景: 化简代码。如果一个函数只有一个返回值,并且只有一句代码,可以使用lambda简化。

    lambda 参数列表: 表达式
    

    lambda表达式的参数列表可有可无,函数的参数在lambda表达式中完全适用。

    lambda表达式能够接收任何数量的参数但只能返回一个表达式的值。

    #计算 a+b 的lambda实现
    fn = lambda a,b: a+b
    print(fn(1,2))
    #输出结果: 3
    

    lambda的参数形式:无参、有参、缺省参数(默认)、可变参数*args、可变参数**kwargs。

    #无参
    fn1 = lambda : 100
    
    #有参
    fn2 = lambda a: a
    
    #缺省参数
    fn3 = lambda a,b,c=100: a+b+c
    
    #可变参数 *args(元组)
    fn4 = lambda *args: args
    
    #可变参数 *kwargs(字典)
    fn5 = lambda **kwargs: kwargs
    

    lambda的应用

    #1.带判断的lambda
    fn1 = lambda a,b: a if a>b else b  #两个数比大小
    
    fn2 = lambda n: n+fn2(n-1) if n != 1 else 1  #递归求1~n的累加和
    
    
    #2.列表数据按字典key的值排序
    students = [
        {'name':'Tom','age':19},
        {'name':'Alice','age':20},
        {'name':'Hack','age':18}
    ]
    
    students.sort(key=lambda n: n['name'])  #按照名字首字母升序排序
    
    students.sort(key=lambda n: n['age'], reverse=True)  #按照年龄降序排序
    
    
  9. 高阶函数

    函数作为参数传入,这样的函数称为高阶函数(即复合函数)。

    测试用到的小函数:

    abs():对数字求绝对值

    round():对数字进行四舍五入

    def sum(a, b, f):
        return f(a)+f(b)
    
    result1 = sum(3.14, -2.8, abs)
    result2 = sum(3.14, -2.8, round)
    
    #lambda表达式改写
    sum = lambda a,b,f: f(a)+f(b)
    

    Python内置高阶函数: map()、reduce()、filter()。

    map(func, list) :将传入的函数变量func作用到列表变量list中的每个元素中,并将结果组成新的列表(python2)/迭代器(python3)返回。

    #计算list1序列中各个数字的三次方
    list1 = [1,2,3,4,5]
    
    def func(x):
        return x ** 3
    
    result = map(func, list1) #此时result为map返回的迭代器
    print(result)  #将返回迭代器result的地址
    print(list(result))  #[1, 8, 27, 64, 125]
    

    reduce(func, list):functools模块中的一个高阶函数,其中func必须有两个参数。每次func结算的结果继续和序列的下一个元素做累积计算

    #计算list2序列中各个数字的累加和
    import functools  #导入模块
    
    list2 = [1,2,3,4,5]
    
    def func(a,b):
        return a+b
    
    result = functools.reduce(func,list2)
    
    print(result)  #15
    

    filter(func, list):用于过滤序列,过滤掉不符合条件的元素,并返回一个filter对象。可用 list() 转换为列表。

    #过滤list3序列中所有的偶数,只留下奇数
    list3 = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
    
    def func(x):
        return x%2 != 0
    
    result = filter(func,list3)
    
    result = list(result)
    print(result)  #[1,3,5,7,9]
    

四.文件操作

  1. 文件操作

    作用:把一些内容(数据)存储存放起来,可以让程序下一次执行的时候直接使用,而不必重新制作一份,省时省力。

    文件操作步骤:打开文件、读写等操作、关闭文件。

    open():打开一个已经存在的文件,或创建一个新文件。

    f = open(name, mode)
    
    #name: 是要打开的目标文件名的字符串(可以包含文件所在的具体路径)
    #mode: 设置打开文件的模式(访问模式):只读、写入、追加等
    #此时f为name文件的文件对象,可通过f执行之后的读写等操作
    
    主访问模式 描述
    r 以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式(访问模式未指定时,即为只读模式)。
    w 打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件,并从开头开始编辑,即原有内容会被删除。如果该文件不存在,创建新文件。
    a 打开一个文件用于追加。如果该文件已存在,文件指针将会放在文件的结尾。也就是说,新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在,创建新文件进行写入。
    (b) 以二进制形式读取
    (+) 可读可写

    访问模式r+、w+、a+的区别

    r+ :没有该文件则报错,文件指针在开头故能读取数据

    w+ :没有该文件会新建,文件指针在开头并会用新内容覆盖原有内容,故无法读取文件内原有的数据

    a+ :没有该文件会新建,文件指针在结尾故不能读取数据

    写入内容:write()

    文件对象.write('内容')
    

    读取内容:read()、readlines()、readline()。

    文件对象.read(num)
    #num 表示要从文件中读取的数据的长度。不写则默认读取所有数据。其中换行符'\n'会占一位
    
    文件对象.readnlines()
    #按照行的方式把整个文件的内容进行一次性读取,并返回一个列表,其中每一行数据为一个元素
    
    文件对象.readline()
    #一次读取一行内容、重复调用readline()则依次读取文件中每一行的内容
    

    移动文件指针:seek()

    文件对象.seek(偏移量,起始位置)
    
    #起始位置参数: 0开头 1当前 2结尾
    

    应用:

    #使用 a 访问模式打开文件,通过改变文件指针位置来读取数据
    f = open('test.txt','a')
    
    f.seek(0,0)  #此时可简写为 f.seek(0)
    con = f.read()
    
    f.close()
    
  2. 文件备份案例

    #用户输入当前目录下任意文件名,程序完成对该文件的备份功功能(备份文件名为 xx[备份].后缀)
    
    #1.接收用户输入的文件名
    old_name = input('input yoru backup file name:')
    
    #2.规划备份文件名
    index = old_name.rfind('.')  #文件名中'.'的位置
    if index > 0:  #判断文件名,防止出现'.txt'类的无效文件名
        postfix = old_name[index:]
    
    new_name = old_name[:index] + '[备份]' + postfix  #利用字符串的切片重新规划备份文件名
    
    #3.备份文件写入数据
    old_f = open(old_name,'rb')
    new_f = open(new_name,'wb')
    
    while True:  #循环读取,防止文件过大时卡死
        con = old_f.read(1024)
        if len(con) == 0:  #读取完成时
            break
        new_f.write(con)
    
    new_f.close()
    old_f.close()
    
  3. 文件和文件夹的操作

    模块:使用 os 模块

    import os
    
    #1.文件操作
    #文件重命名,也可以重命名文件夹
    os.rename(目标文件名或路径, 新文件名)
    
    #文件删除,也可以删除文件夹
    os.remove(目标文件名)
    
    #2.文件夹操作
    #创建文件夹
    os.mkdir(文件夹名字)
    
    #删除文件夹
    os.rmdir(文件夹名字)
    
    #3.目录操作
    #获取当前目录
    os.getcwd()
    
    #改变当前默认目录
    os.chdir(目录文件夹)
    
    #获取目录列表
    os.listdir(目录文件夹)
    
  4. 文件和文件夹操作应用案例

     #批量修改文件名,既可添加指定字符串,又能删除指定字符串
    
    import os
    
    #构造条件数据
    flag = input('输入操作类型(1为添加,2为删除):')
    
    #构造指定字符串
    str = input('请输入指定字符串:')
    
    #找到所有文件
    file_list = os.listdir()
    
    #添加或删除指定字符串
    for i in file_list:
        if flag == '1':
            new_name = str + i
        elif flag == '2':
            num = len(str)
            new_name = i[num:]
        else:
            print('操作模式输入错误!')
            break
        #重命名
        os.rename(i, new_name)
    
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