Python day5 --------递归、匿名函数、高阶函数、内置函数

一、递归

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。

递归要求：

1. 必须有一个明确的结束条件

2. 每次进入更深一层递归时，问题规模相比上次递归都应有所减少

3. 递归效率不高，递归层次过多会导致栈溢出（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）

 def calc(n):
     print(n)
     if int(n/2) ==0:
         return n
     return calc(int(n/2))

 calc(10)

 输出：
 10
 5
 2
 1

二、匿名函数（lambda）

匿名函数就是不需要显式的指定函数

 def calc(n):
     return n**n
 print(calc(10))

 #换成匿名函数
 calc = lambda n:n**n
 print(calc(10))

例子：

 res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8])
 for i in res:
     print(i)

 >>输出
 1
 25
 49
 16
 64

三、高阶函数

变量可以指向函数，函数的参数能接收变量，那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数，这种函数就称之为高阶函数。

 def add(x,y,f):
     return f(x) + f(y)

 res = add(3,-6,abs)
 print(res)

四、内置参数

---

数学运算（7）

---

1.abs()：求数值的绝对值

2.divmod：返回商和余数

divmod（5，2）

>>（2，1）

3.max：返回可迭代对象中的元素中的最大值或者所有参数的最大值

 max(1,2,3) # 传入3个参数 取3个中较大者
 3
  max('') # 传入1个可迭代对象，取其最大元素值
 ''
 max(-1,0) # 数值默认去数值较大者
 0
  max(-1,0,key = abs) # 传入了求绝对值函数，则参数都会进行求绝对值后再取较大者
 -1

4.min：返回可迭代对象中的元素中的最小值或者所有参数的最小值

5.pow：返回两个数值的幂运算值或其与指定整数的模值

6.round：对浮点数进行四舍五入求值

 >>> round(1.1314926,1)
 1.1
 >>> round(1.1314926,5)
 1.13149

7.sum：对元素类型是数值的可迭代对象中的每个元素求和

类型转换：（24）

1.bool：根据传入的参数的逻辑值创建一个新的布尔值

 >>> bool() #未传入参数
 False
 >>> bool(0) #数值0、空序列等值为False
 False
 >>> bool(1)
 True

2.int：根据传入的参数创建一个新的整数

 >>> int() #不传入参数时，得到结果0。
 0
 >>> int(3)
 3
 >>> int(3.6)
 3

3.float：根据传入的参数创建一个新的浮点数

 >>> float() #不提供参数的时候，返回0.0
 0.0
 >>> float(3)
 3.0
 >>> float('')
 3.0

4.complex：根据传入参数创建一个新的复数

 >>> complex() #当两个参数都不提供时，返回复数 0j。
 0j
 >>> complex('1+2j') #传入字符串创建复数
 (1+2j)
 >>> complex(1,2) #传入数值创建复数
 (1+2j)

5.str：返回一个对象的字符串表现形式(给用户)

 >>> str()
 ''
 >>> str(None)
 'None'
 >>> str('abc')
 'abc'
 >>> str(123)
 ''

6.bytearray：根据传入的参数创建一个新的字节数组

 >>> bytearray('中文','utf-8')
 bytearray(b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87')

7.bytes：根据传入的参数创建一个新的不可变字节数组

 >>> bytes('中文','utf-8')
 b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'

8.memoryview：根据传入的参数创建一个新的内存查看对象

>>> v = memoryview(b'abcefg')
>>> v[1]
98
>>> v[-1]
103

9.ord：返回Unicode字符对应的整数

>>> ord('a')
97

10.chr：返回整数所对应的Unicode字符

>>> chr(97) #参数类型为整数
'a'

11.bin：将整数转换成2进制字符串

>>> bin(3)
'0b11'

12.oct：将整数转化成8进制数字符串

>>> oct(10)
'0o12'

13.hex：将整数转换成16进制字符串

>>> hex(15)
'0xf'

14.tuple：根据传入的参数创建一个新的元组

>>> tuple() #不传入参数，创建空元组
()
>>> tuple('121') #传入可迭代对象。使用其元素创建新的元组
('1', '2', '1')

15.list：根据传入的参数创建一个新的列表

>>>list() # 不传入参数，创建空列表
[]
>>> list('abcd') # 传入可迭代对象，使用其元素创建新的列表
['a', 'b', 'c', 'd']

16.dict：根据传入的参数创建一个新的字典

>>> dict() # 不传入任何参数时，返回空字典。
{}
>>> dict(a = 1,b = 2) #  可以传入键值对创建字典。
{'b': 2, 'a': 1}
>>> dict(zip(['a','b'],[1,2])) # 可以传入映射函数创建字典。
{'b': 2, 'a': 1}
>>> dict((('a',1),('b',2))) # 可以传入可迭代对象创建字典。
{'b': 2, 'a': 1}

17.set：根据传入的参数创建一个新的集合

>>>set() # 不传入参数，创建空集合
set()
>>> a = set(range(10)) # 传入可迭代对象，创建集合
>>> a
{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

18.frozenset：根据传入的参数创建一个新的不可变集合

>>> a = frozenset(range(10))
>>> a
frozenset({0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9})

19.enumerate：根据可迭代对象创建枚举对象

>>> seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
>>> list(enumerate(seasons))
[(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')]
>>> list(enumerate(seasons, start=1)) #指定起始值
[(1, 'Spring'), (2, 'Summer'), (3, 'Fall'), (4, 'Winter')]

20.range：根据传入的参数创建一个新的range对象

>>> a = range(10)
>>> b = range(1,10)
>>> c = range(1,10,3)
>>> a,b,c # 分别输出a,b,c
(range(0, 10), range(1, 10), range(1, 10, 3))
>>> list(a),list(b),list(c) # 分别输出a,b,c的元素
([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9], [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9], [1, 4, 7])
>>>

21.iter：根据传入的参数创建一个新的可迭代对象

>>> a = iter('abcd') #字符串序列
>>> a
<str_iterator object at 0x03FB4FB0>
>>> next(a)
'a'
>>> next(a)
'b'
>>> next(a)
'c'
>>> next(a)
'd'
>>> next(a)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#29>", line 1, in <module>
    next(a)
StopIteration

22.slice：根据传入的参数创建一个新的切片对象

>>> c1 = slice(5) # 定义c1
>>> c1
slice(None, 5, None)
>>> c2 = slice(2,5) # 定义c2
>>> c2
slice(2, 5, None)
>>> c3 = slice(1,10,3) # 定义c3
>>> c3
slice(1, 10, 3)

23.super：根据传入的参数创建一个新的子类和父类关系的代理对象

#定义父类A
>>> class A(object):
    def __init__(self):
        print('A.__init__')

#定义子类B，继承A
>>> class B(A):
    def __init__(self):
        print('B.__init__')
        super().__init__()

#super调用父类方法
>>> b = B()
B.__init__
A.__init__

24.object：创建一个新的object对象

 >>> a = object()
 >>> a.name = 'kim' # 不能设置属性
 Traceback (most recent call last):
   File "<pyshell#9>", line 1, in <module>
     a.name = 'kim'
 AttributeError: 'object' object has no attribute 'name'

序列操作：（8）

1.all：判断可迭代对象的每个元素是否都为True值

>>> all([1,2]) #列表中每个元素逻辑值均为True，返回True
True
>>> all([0,1,2]) #列表中0的逻辑值为False，返回False
False
>>> all(()) #空元组
True
>>> all({}) #空字典
True

2.any：判断可迭代对象的元素是否有为True值的元素

>>> any([0,1,2]) #列表元素有一个为True，则返回True
True
>>> any([0,0]) #列表元素全部为False，则返回False
False
>>> any([]) #空列表
False
>>> any({}) #空字典
False

3.filter：使用指定方法过滤可迭代对象的元素

>>> a = list(range(1,10)) #定义序列
>>> a
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> def if_odd(x): #定义奇数判断函数
    return x%2==1

>>> list(filter(if_odd,a)) #筛选序列中的奇数
[1, 3, 5, 7, 9]

4.map：使用指定方法去作用传入的每个可迭代对象的元素，生成新的可迭代对象

>>> a = map(ord,'abcd')
>>> a
<map object at 0x03994E50>
>>> list(a)
[97, 98, 99, 100]

5.next：返回可迭代对象中的下一个元素值

>>> a = iter('abcd')
>>> next(a)
'a'
>>> next(a)
'b'
>>> next(a)
'c'
>>> next(a)
'd'
>>> next(a)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#18>", line 1, in <module>
    next(a)
StopIteration

#传入default参数后，如果可迭代对象还有元素没有返回，则依次返回其元素值，如果所有元素已经返回，则返回default指定的默认值而不抛出StopIteration 异常
>>> next(a,'e')
'e'
>>> next(a,'e')
'e'

6.reversed：反转序列生成新的可迭代对象

>>> a = reversed(range(10)) # 传入range对象
>>> a # 类型变成迭代器
<range_iterator object at 0x035634E8>
>>> list(a)
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

7.sorted：对可迭代对象进行排序，返回一个新的列表

>>> a = ['a','b','d','c','B','A']
>>> a
['a', 'b', 'd', 'c', 'B', 'A']

>>> sorted(a) # 默认按字符ascii码排序
['A', 'B', 'a', 'b', 'c', 'd']

>>> sorted(a,key = str.lower) # 转换成小写后再排序，'a'和'A'值一样，'b'和'B'值一样
['a', 'A', 'b', 'B', 'c', 'd']

8.zip：聚合传入的每个迭代器中相同位置的元素，返回一个新的元组类型迭代器

>>> x = [1,2,3] #长度3
>>> y = [4,5,6,7,8] #长度5
>>> list(zip(x,y)) # 取最小长度3
[(1, 4), (2, 5), (3, 6)]

对象操作：（9）

1.help：返回对象的帮助信息

>>> help(str)
Help on class str in module builtins:

class str(object)
 |  str(object='') -> str
 |  str(bytes_or_buffer[, encoding[, errors]]) -> str
 |
 |  Create a new string object from the given object. If encoding or
 |  errors is specified, then the object must expose a data buffer
 |  that will be decoded using the given encoding and error handler.
 |  Otherwise, returns the result of object.__str__() (if defined)
 |  or repr(object).
 |  encoding defaults to sys.getdefaultencoding().
 |  errors defaults to 'strict'.
 |
 |  Methods defined here:
 |
 |  __add__(self, value, /)
 |      Return self+value.
 |
  ***************************

2.dir：返回对象或者当前作用域内的属性列表

>>> import math
>>> math
<module 'math' (built-in)>
>>> dir(math)
['__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'trunc']

3.id：返回对象的唯一标识符

>>> a = 'some text'
>>> id(a)
69228568

4.hash：获取对象的哈希值

>>> hash('good good study')
1032709256

5.type：返回对象的类型，或者根据传入的参数创建一个新的类型

>>> type(1) # 返回对象的类型
<class 'int'>

#使用type函数创建类型D，含有属性InfoD
>>> D = type('D',(A,B),dict(InfoD='some thing defined in D'))
>>> d = D()
>>> d.InfoD
 'some thing defined in D'

6.len：返回对象的长度

>>> len('abcd') # 字符串
>>> len(bytes('abcd','utf-8')) # 字节数组
>>> len((1,2,3,4)) # 元组
>>> len([1,2,3,4]) # 列表
>>> len(range(1,5)) # range对象
>>> len({'a':1,'b':2,'c':3,'d':4}) # 字典
>>> len({'a','b','c','d'}) # 集合
>>> len(frozenset('abcd')) #不可变集合

7.ascii：返回对象的可打印表字符串表现方式

>>> ascii(1)
'1'
>>> ascii('&')
"'&'"
>>> ascii(9000000)
'9000000'
>>> ascii('中文') #非ascii字符
"'\\u4e2d\\u6587'"

8.format：格式化显示值

#字符串可以提供的参数 's' None
>>> format('some string','s')
'some string'
>>> format('some string')
'some string'

#整形数值可以提供的参数有 'b' 'c' 'd' 'o' 'x' 'X' 'n' None
>>> format(3,'b') #转换成二进制
'11'
>>> format(97,'c') #转换unicode成字符
'a'
>>> format(11,'d') #转换成10进制
'11'
>>> format(11,'o') #转换成8进制
'13'
>>> format(11,'x') #转换成16进制 小写字母表示
'b'
>>> format(11,'X') #转换成16进制 大写字母表示
'B'
>>> format(11,'n') #和d一样
'11'
>>> format(11) #默认和d一样
'11'

#浮点数可以提供的参数有 'e' 'E' 'f' 'F' 'g' 'G' 'n' '%' None
>>> format(314159267,'e') #科学计数法，默认保留6位小数
'3.141593e+08'
>>> format(314159267,'0.2e') #科学计数法，指定保留2位小数
'3.14e+08'
>>> format(314159267,'0.2E') #科学计数法，指定保留2位小数，采用大写E表示
'3.14E+08'
>>> format(314159267,'f') #小数点计数法，默认保留6位小数
'314159267.000000'
>>> format(3.14159267000,'f') #小数点计数法，默认保留6位小数
'3.141593'
>>> format(3.14159267000,'0.8f') #小数点计数法，指定保留8位小数
'3.14159267'
>>> format(3.14159267000,'0.10f') #小数点计数法，指定保留10位小数
'3.1415926700'
>>> format(3.14e+1000000,'F')  #小数点计数法，无穷大转换成大小字母
'INF'

#g的格式化比较特殊，假设p为格式中指定的保留小数位数，先尝试采用科学计数法格式化，得到幂指数exp，如果-4<=exp<p，则采用小数计数法，并保留p-1-exp位小数，否则按小数计数法计数，并按p-1保留小数位数
>>> format(0.00003141566,'.1g') #p=1,exp=-5 ==》 -4<=exp<p不成立，按科学计数法计数，保留0位小数点
'3e-05'
>>> format(0.00003141566,'.2g') #p=1,exp=-5 ==》 -4<=exp<p不成立，按科学计数法计数，保留1位小数点
'3.1e-05'
>>> format(0.00003141566,'.3g') #p=1,exp=-5 ==》 -4<=exp<p不成立，按科学计数法计数，保留2位小数点
'3.14e-05'
>>> format(0.00003141566,'.3G') #p=1,exp=-5 ==》 -4<=exp<p不成立，按科学计数法计数，保留0位小数点，E使用大写
'3.14E-05'
>>> format(3.1415926777,'.1g') #p=1,exp=0 ==》 -4<=exp<p成立，按小数计数法计数，保留0位小数点
'3'
>>> format(3.1415926777,'.2g') #p=1,exp=0 ==》 -4<=exp<p成立，按小数计数法计数，保留1位小数点
'3.1'
>>> format(3.1415926777,'.3g') #p=1,exp=0 ==》 -4<=exp<p成立，按小数计数法计数，保留2位小数点
'3.14'
>>> format(0.00003141566,'.1n') #和g相同
'3e-05'
>>> format(0.00003141566,'.3n') #和g相同
'3.14e-05'
>>> format(0.00003141566) #和g相同
'3.141566e-05'

9.vars：返回当前作用域内的局部变量和其值组成的字典，或者返回对象的属性列表

#作用于类实例
>>> class A(object):
    pass

>>> a.__dict__
{}
>>> vars(a)
{}
>>> a.name = 'Kim'
>>> a.__dict__
{'name': 'Kim'}
>>> vars(a)
{'name': 'Kim'}

反射操作：（8）

1.__import__：动态导入模块

index = __import__('index')
index.sayHello()

2.isinstance：判断对象是否是类或者类型元组中任意类元素的实例

>>> isinstance(1,int)
True
>>> isinstance(1,str)
False
>>> isinstance(1,(int,str))
True

3.issubclass：判断类是否是另外一个类或者类型元组中任意类元素的子类

>>> issubclass(bool,int)
True
>>> issubclass(bool,str)
False

>>> issubclass(bool,(str,int))
True

4.hasattr：检查对象是否含有属性

#定义类A
>>> class Student:
    def __init__(self,name):
        self.name = name

>>> s = Student('Aim')
>>> hasattr(s,'name') #a含有name属性
True
>>> hasattr(s,'age') #a不含有age属性
False

5.getattr：获取对象的属性值

#定义类Student
>>> class Student:
    def __init__(self,name):
        self.name = name

>>> getattr(s,'name') #存在属性name
'Aim'

>>> getattr(s,'age',6) #不存在属性age，但提供了默认值，返回默认值

>>> getattr(s,'age') #不存在属性age，未提供默认值，调用报错
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#17>", line 1, in <module>
    getattr(s,'age')
AttributeError: 'Stduent' object has no attribute 'age'

6.setattr：设置对象的属性值

>>> class Student:
    def __init__(self,name):
        self.name = name

>>> a = Student('Kim')
>>> a.name
'Kim'
>>> setattr(a,'name','Bob')
>>> a.name
'Bob'

7.delattr：删除对象的属性

#定义类A
>>> class A:
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def sayHello(self):
        print('hello',self.name)

#测试属性和方法
>>> a.name
'小麦'
>>> a.sayHello()
hello 小麦

#删除属性
>>> delattr(a,'name')
>>> a.name
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#47>", line 1, in <module>
    a.name
AttributeError: 'A' object has no attribute 'name'

8.callable：检测对象是否可被调用

>>> class B: #定义类B
    def __call__(self):
        print('instances are callable now.')

>>> callable(B) #类B是可调用对象
True
>>> b = B() #调用类B
>>> callable(b) #实例b是可调用对象
True
>>> b() #调用实例b成功
instances are callable now.

变量操作：（2）

1.globals：返回当前作用域内的全局变量和其值组成的字典

>>> globals()
{'__spec__': None, '__package__': None, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__name__': '__main__', '__doc__': None, '__loader__': <class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>}
>>> a = 1
>>> globals() #多了一个a
{'__spec__': None, '__package__': None, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, 'a': 1, '__name__': '__main__', '__doc__': None, '__loader__': <class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>}

2.locals：返回当前作用域内的局部变量和其值组成的字典

>>> def f():
    print('before define a ')
    print(locals()) #作用域内无变量
    a = 1
    print('after define a')
    print(locals()) #作用域内有一个a变量，值为1

>>> f
<function f at 0x03D40588>
>>> f()
before define a
{}
after define a
{'a': 1}

交互操作：（2）

1.print：向标准输出对象打印输出

>>> print(1,2,3)
1 2 3
>>> print(1,2,3,sep = '+')
1+2+3
>>> print(1,2,3,sep = '+',end = '=?')
1+2+3=?

2.input：读取用户输入值

>>> s = input('please input your name:')
please input your name:Ain
>>> s
'Ain'

文件操作：（1）

1.open：使用指定的模式和编码打开文件，返回文件读写对象

# t为文本读写，b为二进制读写
>>> a = open('test.txt','rt')
>>> a.read()
'some text'
>>> a.close()

编译执行：（4）

compile：将字符串编译为代码或者AST对象，使之能够通过exec语句来执行或者eval进行求值

>>> #流程语句使用exec
>>> code1 = 'for i in range(0,10): print (i)'
>>> compile1 = compile(code1,'','exec')
>>> exec (compile1)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

>>> #简单求值表达式用eval
>>> code2 = '1 + 2 + 3 + 4'
>>> compile2 = compile(code2,'','eval')
>>> eval(compile2)
10

2.eval：执行动态表达式求值

>>> eval('1+2+3+4')
10

3.exec：执行动态语句块

>>> exec('a=1+2') #执行语句
>>> a
3

4.repr：返回一个对象的字符串表现形式(给解释器)

>>> a = 'some text'
>>> str(a)
'some text'
>>> repr(a)
"'some text'"

装饰器：（3）

1.property：标示属性的装饰器

>>> class C:
    def __init__(self):
        self._name = ''
    @property
    def name(self):
        """i'm the 'name' property."""
        return self._name
    @name.setter
    def name(self,value):
        if value is None:
            raise RuntimeError('name can not be None')
        else:
            self._name = value

>>> c = C()

>>> c.name # 访问属性
''
>>> c.name = None # 设置属性时进行验证
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#84>", line 1, in <module>
    c.name = None
  File "<pyshell#81>", line 11, in name
    raise RuntimeError('name can not be None')
RuntimeError: name can not be None

>>> c.name = 'Kim' # 设置属性
>>> c.name # 访问属性
'Kim'

>>> del c.name # 删除属性，不提供deleter则不能删除
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#87>", line 1, in <module>
    del c.name
AttributeError: can't delete attribute
>>> c.name
'Kim'

2.classmethod：标示方法为类方法的装饰器

>>> class C:
    @classmethod
    def f(cls,arg1):
        print(cls)
        print(arg1)

>>> C.f('类对象调用类方法')
<class '__main__.C'>
类对象调用类方法

>>> c = C()
>>> c.f('类实例对象调用类方法')
<class '__main__.C'>
类实例对象调用类方法

3.staticmethod：标示方法为静态方法的装饰器

# 使用装饰器定义静态方法
>>> class Student(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    @staticmethod
    def sayHello(lang):
        print(lang)
        if lang == 'en':
            print('Welcome!')
        else:
            print('你好！')

>>> Student.sayHello('en') #类调用,'en'传给了lang参数
en
Welcome!

>>> b = Student('Kim')
>>> b.sayHello('zh')  #类实例对象调用,'zh'传给了lang参数
zh
你好