如何在Python中自定义和使用函数？

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如何在Python中自定义和使用函数？

2023-05-09 02:18| 来源: 网络整理| 查看: 265

一. 应用：学员管理系统1.1 系统简介

需求：进入系统显示系统功能界面，功能如下：

1、添加学员

2、删除学员

3、修改学员信息

4、查询学员信息

5、显示所有学员信息

6、退出系统

系统共6个功能，用户根据自己需求选取。

1.2 步骤分析

显示功能界面

用户输入功能序号

根据用户输入的功能序号，执行不同的功能(函数)3.1 定义函数3.2 调用函数

1.3 需求实现1.3.1 显示功能界面

定义函数print_info，负责显示系统功能。

def print_info(): print('-' * 20) print('欢迎登录学员管理系统') print('1: 添加学员') print('2: 删除学员') print('3: 修改学员信息') print('4: 查询学员信息') print('5: 显示所有学员信息') print('6: 退出系统') print('-' * 20) print_info()登录后复制1.3.2 用户输入序号，选择功能user_num = input('请选择您需要的功能序号：')登录后复制1.3.3 根据用户选择，执行不同的功能if user_num == '1': print('添加学员') elif user_num == '2': print('删除学员') elif user_num == '3': print('修改学员信息') elif user_num == '4': print('查询学员信息') elif user_num == '5': print('显示所有学员信息') elif user_num == '6': print('退出系统')登录后复制

工作中，需要根据实际需求调优代码。

用户选择系统功能的代码需要循环使用，直到用户主动退出系统。

如果用户输入1-6以外的数字，需要提示用户。

while True: # 1. 显示功能界面 print_info() # 2. 用户选择功能 user_num = input('请选择您需要的功能序号：') # 3. 根据用户选择，执行不同的功能 if user_num == '1': print('添加学员') elif user_num == '2': print('删除学员') elif user_num == '3': print('修改学员信息') elif user_num == '4': print('查询学员信息') elif user_num == '5': print('显示所有学员信息') elif user_num == '6': print('退出系统') else: print('输入错误，请重新输入!!!')登录后复制1.3.4 定义不同功能的函数

所有功能函数都是操作学员信息，所有存储所有学员信息应该是一个全局变量，数据类型为列表。

info = []登录后复制1.3.4.1 添加学员

需求分析

接收用户输入学员信息，并保存

判断是否添加学员信息2.1 如果学员姓名已经存在，则报错提示2.2 如果学员姓名不存在，则准备空字典，将用户输入的数据追加到字典，再列表追加字典数据

对应的if条件成立的位置调用该函数

代码实现

def add_info(): """ 添加学员 """ # 接收用户输入学员信息 new_id = input('请输入学号：') new_name = input('请输入姓名：') new_tel = input('请输入手机号：') # 声明info是全局变量 global info # 检测用户输入的姓名是否存在，存在则报错提示 for i in info: if new_name == i['name']: print('该用户已经存在！') return # 如果用户输入的姓名不存在，则添加该学员信息 info_dict = {} # 将用户输入的数据追加到字典 info_dict['id'] = new_id info_dict['name'] = new_name info_dict['tel'] = new_tel # 将这个学员的字典数据追加到列表 info.append(info_dict) print(info)登录后复制1.3.4.2 删除学员

需求分析

按用户输入的学员姓名进行删除

用户输入目标学员姓名

检查这个学员是否存在2.1 如果存在，则列表删除这个数据2.2 如果不存在，则提示“该用户不存在”

对应的if条件成立的位置调用该函数

代码实现

# 删除学员 def del_info(): """删除学员""" # 1. 用户输入要删除的学员的姓名 del_name = input('请输入要删除的学员的姓名：') global info # 2. 判断学员是否存在:如果输入的姓名存在则删除，否则报错提示 for i in info: if del_name == i['name']: info.remove(i) break else: print('该学员不存在') print(info)登录后复制1.3.4.3 修改学员信息

需求分析

用户输入目标学员姓名

检查这个学员是否存在2.1 如果存在，则修改这位学员的信息，例如手机号2.2 如果不存在，则报错

对应的if条件成立的位置调用该函数

代码实现

# 修改函数 def modify_info(): """修改函数""" # 1. 用户输入要修改的学员的姓名 modify_name = input('请输入要修改的学员的姓名：') global info # 2. 判断学员是否存在：如果输入的姓名存在则修改手机号，否则报错提示 for i in info: if modify_name == i ['name']: i['tel'] = input('请输入新的手机号：') break else: print('该学员不存在') print(info)登录后复制1.3.4.4 查询学员信息

需求分析

用户输入目标学员姓名

检查学员是否存在2.1 如果存在，则显示这个学员的信息2.2 如果不存在，则报错提示

对应的if条件成立的位置调用该函数

代码实现

# 查询学员 def search_info(): """查询学员""" # 1. 输入要查找的学员姓名： search_name = input('请输入要查找的学员姓名：') global info # 2. 判断学员是否存在：如果输入的姓名存在则显示这位学员信息，否则报错提示 for i in info: if search_name == i['name']: print('查找到的学员信息如下：----------') print(f"该学员的学号是{i['id']}, 姓名是{i['name']}, 手机号是{i['tel']}") break else: print('该学员不存在')登录后复制1.3.4.5 显示所有学员信息

需求分析

打印所有学员信息

代码实现

# 显示所有学员信息 def print_all(): """ 显示所有学员信息 """ print('学号\t姓名\t手机号') for i in info: print(f'{i["id"]}\t{i["name"]}\t{i["tel"]}')登录后复制1.3.4.6 退出系统

在用户输入功能序号6的时候要退出系统，代码如下：

...... elif user_num == '6': exit_flag = input('确定要退出吗？yes or no') if exit_flag == 'yes': break登录后复制二. 递归2.1 递归的应用场景

递归是一种编程思想，应用场景：

在我们日常开发中，如果要遍历一个文件夹下面所有的文件，通常会使用递归来实现；

在后续的算法课程中，很多算法都离不开递归，例如：快速排序。

2.1.1 递归的特点

函数内部自己调用自己

必须有出口

2.2 应用：3以内数字累加和

代码

# 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，重复执行累加并返回结果 return num + sum_numbers(num-1) sum_result = sum_numbers(3) # 输出结果为6 print(sum_result)登录后复制

执行结果

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三. lambda 表达式3.1 lambda的应用场景

如果一个函数有一个返回值，并且只有一句代码，可以使用 lambda简化。

3.2 lambda语法lambda登录后复制

注意

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

lambda表达式能接收任何数量的参数但只能返回一个表达式的值。

快速入门# 函数 def fn1(): return 200 print(fn1) print(fn1()) # lambda表达式 fn2 = lambda: 100 print(fn2) print(fn2())登录后复制

注意：直接打印lambda表达式，输出的是此lambda的内存地址

3.3 示例：计算a + b3.3.1 函数实现def add(a, b): return a + b result = add(1, 2) print(result)登录后复制

思考：需求简单，是否代码多？

3.3.2 lambda实现fn1 = lambda a, b: a + b print(fn1(1, 2))登录后复制3.4 lambda的参数形式3.4.1.无参数fn1 = lambda: 100 print(fn1())登录后复制3.4.2.一个参数fn1 = lambda a: a print(fn1('hello world'))登录后复制3.4.3.默认参数fn1 = lambda a, b, c=100: a + b + c print(fn1(10, 20))登录后复制3.4.4.可变参数：*argsfn1 = lambda *args: args print(fn1(10, 20, 30))登录后复制

注意：这里的可变参数传入到lambda之后，返回值为元组。

3.4.5.可变参数：**kwargsfn1 = lambda **kwargs: kwargs print(fn1(name='python', age=20))登录后复制3.5 lambda的应用3.5.1. 带判断的lambdafn1 = lambda a, b: a if a > b else b print(fn1(1000, 500))登录后复制3.5.2. 列表数据按字典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)登录后复制四. 高阶函数

把函数作为参数传入，这样的函数称为高阶函数，高阶函数是函数式编程的体现。函数式编程就是指这种高度抽象的编程范式。

4.1 体验高阶函数

在Python中，abs()函数可以完成对数字求绝对值计算。

abs(-10) # 10登录后复制

round()函数可以完成对数字的四舍五入计算。

round(1.2) # 1 round(1.9) # 2登录后复制

需求：任意两个数字，按照指定要求整理数字后再进行求和计算。

方法1

def add_num(a, b): return abs(a) + abs(b) result = add_num(-1, 2) print(result) # 3登录后复制

方法2

def sum_num(a, b, f): return f(a) + f(b) result = sum_num(-1, 2, abs) print(result) # 3登录后复制

注意：两种方法对比之后，发现，方法2的代码会更加简洁，函数灵活性更高。

函数式编程大量使用函数，减少了代码的重复，因此程序比较短，开发速度较快。

4.2 内置高阶函数4.2.1 map()

map(func, lst)，将传入的函数变量func作用到lst变量的每个元素中，并将结果组成新的列表(Python2)/迭代器(Python3)返回。

需求：计算list1序列中各个数字的2次方。

list1 = [1, 2, 3, 4, 5] def func(x): return x ** 2 result = map(func, list1) print(result) # print(list(result)) # [1, 4, 9, 16, 25]登录后复制4.2.2 reduce()

reduce(func，lst)，其中func必须有两个参数。每次func计算的结果继续和序列的下一个元素做累积计算。

注意：reduce()传入的参数func必须接收2个参数。

需求：计算list1序列中各个数字的累加和。

import functools list1 = [1, 2, 3, 4, 5] def func(a, b): return a + b result = functools.reduce(func, list1) print(result) # 15登录后复制4.2.3 filter()

filter(func, lst)函数用于过滤序列, 过滤掉不符合条件的元素, 返回一个 filter 对象。如果要转换为列表, 可以使用 list() 来转换。

list1 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] def func(x): return x % 2 == 0 result = filter(func, list1) print(result) # print(list(result)) # [2, 4, 6, 8, 10]登录后复制五. 总结

递归

函数内部自己调用自己

必须有出口

lambda

语法

lambda 参数列表:登录后复制

lambda的参数形式

无参数

lambda:登录后复制

一个参数

lambda 参数:登录后复制

默认参数

lambda key=value:登录后复制

不定长位置参数

lambda *args:登录后复制

不定长关键字参数

lambda **kwargs:登录后复制

高阶函数

作用：把函数作为参数传入，化简代码

内置高阶函数

map()

reduce()

filter()

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