写给小白的Python之014:匿名函数、递归函数
2018-06-18 02:46:30来源:未知 阅读 ()
导读:
1.匿名函数
2.递归函数
1.匿名函数
lambda关键词能创建小型匿名函数。lambda函数能接收任何数量的参数,但只能返回一个表达式的值,它的语法只包含一个语句,如下:
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]] : expression
lambda表达式可以在任何需要函数对象的地方使用,且不能直接调用print,它们在语法上被限制为单一的表达式:
f = lambda x, y: x+y print(f(10, 20)) # 30 def make_fun(n): return lambda x: x+n f = make_fun(15) print(f(5)) # 20
应用场合:
函数作为参数传递:
(1)自己定义函数
>>> def fun(a, b, opt): ... print "a =", a ... print "b =", b ... print "result =", opt(a, b) ... >>> fun(1, 2, lambda x,y:x+y) a = 1 b = 2 result = 3
(2)作为内置函数的参数
想一想,下面的数据如何指定按age或name排序?
stus = [ {"name":"zhangsan", "age":18}, {"name":"lisi", "age":19}, {"name":"wangwu", "age":17} ] 按name排序: >>> stus.sort(key = lambda x:x['name']) >>> stus [{'age': 19, 'name': 'lisi'}, {'age': 17, 'name': 'wangwu'}, {'age': 18, 'name': 'zhangsan'}] 按age排序: >>> stus.sort(key = lambda x:x['age']) >>> stus [{'age': 17, 'name': 'wangwu'}, {'age': 18, 'name': 'zhangsan'}
2.递归函数
如果一个函数在内部不调用其它的函数,而是自己本身的话,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
解决办法1:
看阶乘的规律:
1! = 1 2! = 2 × 1 = 2 × 1! 3! = 3 × 2 × 1 = 3 × 2! ... n! = n × (n-1)! fact(n) = n! = 1 x 2 x 3 x ... x (n-1) x n = (n-1)! x n = fact(n-1)
解决办法2:
def fact(n): if n==1: return 1 return n * fact(n - 1)
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。可以试试 fact(1000):
>>> fact(1000) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 4, in fact ... File "<stdin>", line 4, in fact RuntimeError: maximum recursion depth exceeded in comparison
解决递归调用栈溢出的方法是通过尾递归优化,事实上尾递归和循环的效果是一样的,所以,把循环看成是一种特殊的尾递归函数也是可以的。
尾递归是指,在函数返回的时候,调用自身本身,并且, return 语句不能包含表达式。这样,编译器或者解释器就可以把尾递归做优化,使递归本身无论调用多少次,都只占用一个栈帧,不会出现栈溢出的情况。
上面的 fact(n)函数由于 return n * fact(n - 1)引入了乘法表达式,所以就不是尾递归了。要改成尾递归方式,需要多一点代码,主要是要把每一步的乘积传入到递归函数中:
def fact(n): return fact_iter(n, 1) def fact_iter(num, product): if num == 1: return product return fact_iter(num - 1, num * product)
可以看到, return fact_iter(num - 1, num * product)仅返回递归函数本身, num - 1 和 num * product 在函数调用前就会被计算,不影响函数调用。
fact(5)对应的 fact_iter(5, 1)的调用如下:
===> fact_iter(5, 1) ===> fact_iter(4, 5) ===> fact_iter(3, 20) ===> fact_iter(2, 60) ===> fact_iter(1, 120) ===> 120
尾递归调用时,如果做了优化,栈不会增长,因此,无论多少次调用也不会导致栈溢出。
遗憾的是,大多数编程语言没有针对尾递归做优化, Python 解释器也没有做优化,所以,即使把上面的 fact(n)函数改成尾递归方式,也会导致栈溢出。
小结:
使用递归函数的优点是逻辑简单清晰,缺点是过深的调用会导致栈溢出。
针对尾递归优化的语言可以通过尾递归防止栈溢出。尾递归事实上和循环是等价的,没有循环语句的编程语言只能通过尾递归实现循环。
今日总结:
1.匿名函数必须要掌握。
2.递归函数,很少用到,但要知道其实现原理以及尾递归优化,面试时很可能会问到。
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