Python学习笔记——从入门到报废(六、常用内置函数与顺序执行)

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一、Python内置常用函数

在Python中，有许多的内置函数，便于程序员简单快捷地调用达到一些比较实用的目的。在本段落中，我们来介绍一些常用的函数。

不过注意一点，本文所介绍的内置函数，仅说明了常用的调用形式，对于其自带的一些其他的功能控制参数，留给读者根据实际的开发需求去探索。

（1）函数或方法

def add(a, b):    return a + b

你可能在其他一些介绍Python的书籍或资料中看到有将函数叫做“方法”的，这其实不过是叫法上的差异罢了，其目的都是接收一些数据然后计算并返回结果。我更加偏向于实用“函数”这个叫法，因为它的功能很类似于数学中的函数“y=f(x)”，或者说多元函数“y=f(x1, x2, x3, …)”，因变量“y”对应了return关键词后面的内容，“f”对应了函数名如上方的“add”，而一众函数自变量“x”则是程序中函数的输入参数如上方的“a”和“b”。

调用函数时，直接输入函数名，并在括号中按照定义的参数顺序依次将值或对应的变量填入即可。如果使用参数名键值输入的方式，则可以无视函数定义时的参数顺序：

y = add(1, 2)print(y)  # Output: 3x1, x2 = 5, 6  # 依次定义 x1 和 x2 的值y = add(x1, x2)print(y)  # Output: 11y = add(b=x1, a=x2)print(y)  # Output: 11y = add(4, b=x2)print(y)  # Output: 10

注意，如果混合使用顺序传参和参数名键值传参，则键值传参时的键必须定义在顺序传参内容的后面。

Python函数的定义和操作很多样化，我们会在后面的内容中做详细介绍，此处只是先简单引出函数的概念。

（2）输入输出控制函数

计算机上的软件基本都是要靠程序编写，不管是有界面还是没有界面，其逻辑都是靠软件使用者给定输入或指令，软件程序计算后给出结果或输出。但是，在接触带有UI（用户界面，或者图形界面）的编程前，我们更加偏向于实用命令行来提供计算指令和获取程序输出结果，如下图就是在MacOS环境中的命令行，使用Python解释器运行了一个名为“test.py”的程序文件，只不过这个文件并不存在，因此报错。

Python提供了函数“input”和“print”用于接收用户输入和输出计算结果：

a = input("a >>> ")print("a = " + a)

执行代码，在命令行中，我们假设输入“3”，则a的值即变为3，然后再将其输出：

函数input会将括号中的字符串数据作为用户输入前的先行输出，print则将括号中的内容输出。

需注意，input是将命令行中输入的一整行数据（除行末换行符外）以字符串的形式存储给某个变量，即使输入空格也不会使得读入停止，这不同于C/C++。因此，如果调用input输入的是数据，需要使用int或float等做数据类型转化。

函数print不仅可以接收字符串，还可以使用英文逗号、字符串加减操作等来实现对多个数据对同时输出。但需要注意的是每个print函数会在括号中待输出的内容后默认加一个换行符，使得多次调用print时内容会多行呈现，为了避免不必要的换行，可以在print中添加参数“end”来实现对末尾换行符的修改：

a = 123print(a)                  # 直接调用输出数字print("a = " + str(123))  # 字符串不能直接拼接数字print("a", a)             # 逗号分隔，会在中间以空格连接print("line 1, ", end="")   # 去除输出末尾换行符print("line 1.5")print("line 2")"""Output:123a = 123a 123line 1, line 1.5line 2"""

（3）类型检测函数

由于Python不显示定义变量的类型，例如变量“x”在一开始定义为整数1，在后续过程中被变更为浮点数1.0，这是合法的。而在程序编写时，我们往往会需要对变量的类型有一些要求，例如我们不想字符串变量作为数字参与数学计算。此时，可以使用“type”函数，它接收一个变量或一个值作为参数，返回变量或值的数据类型：

i, d, s = 1, 2.5, "123"def f(a, b):    return a + bprint(type(i))  # Output: <class 'int'>print(type(d))  # Output: <class 'float'>print(type(s))  # Output: <class 'str'>print(type(f))  # Output: <class 'function'>

除了使用type，还可以使用“isinstance”，它接收一个待检测类型的变量或值以及一个或一系列（以元组表示）目标数据类型作为输入，用于判断这个变量或值是否为该数据类型：

a = 5print(isinstance(a, int))         # Output: Trueprint(isinstance(a, str))         # Output: Falseprint(isinstance(a, (int, str)))  # Output: True

（4）排序函数

排序是很常见的操作，Python也提供了排序函数，用于对元组、列表、字典、集合等可迭代类型变量的排序：

array = [2, 3, 5, 1, 4]# 升序array = list(sorted(array))print(array)  # Output: [1, 2, 3, 4, 5]# 降序array = list(sorted(array, reverse=True))print(array)  # Output: [5, 4, 3, 2, 1]kv_map = {2: "3", 1: "2", 3: "1"}# 按键升序kv_map = dict(sorted(kv_map.items(), key=lambda x: x[0]))print(kv_map)  # Output: {1: '2', 2: '3', 3: '1'}# 按值降序kv_map = dict(sorted(kv_map.items(), key=lambda x: x[1], reverse=True))print(kv_map) # Output: {2: '3', 1: '2', 3: '1'}

注意，sorted函数返回的并不是排序前变量的类型，而是一个可迭代数据类型的变量，因此需要自行对其进行强制类型转换。字典的排序有些不同，需要先调用items函数将其转化为键值对元组序列，然后在进行排序，其使用到的key参数接收了一个lambda（拉姆达）函数，用于控制对键还是值操作，lambda函数的介绍放在后续内容。

二、顺序逻辑

一般的编程语言，讲究的都是顺序逻辑执行程序，例如以下程序段：

a = 1print("No.1: a = " + str(a))a = a + 1  # 执行 a 增加 1 操作print("No.2: a = " + str(a))

代码首先赋值a为1，然后输出a的值；紧接着对a进行加1操作（再次强调“=”为赋值语句，把右侧的值或计算结果存到左侧的变量中），使其变为2。由于顺序逻辑的控制，其程序的输出内容必然严格为：

No.1: a = 1No.2: a = 2

结果不可能出现No.2语句在No.1语句之前的情况，除非使用了多线程调度两个print函数，但是此处我们暂时不介绍也不涉及多线程操作。

不过要注意一点的是，顺序逻辑值得是代码片段的逐行执行，其内在依然存在跳转。例如当我们定义了add函数后，代码不会主动计算该函数，因为没有给定相关的参数，只有当我们在后续的代码中调用了该函数并传递参数，程序运行至此才会跳转至add函数的计算代码中，按顺序执行其计算代码。

这种代码执行方式对应便捷直观的逻辑，将代码的顺序执行视为我们在阅读书籍，调用函数则是在我们遇到生僻字时需要查字典，字典则是我们事先定义好的函数或计算逻辑。

三、计算的简便表达

这里用一个小段落来简要说明一下，在Python计算中，对某一变量（例如数字、字符串等）进行加、减、乘、除、取余等操作后再将结果赋值给原变量时，除了可以使用以下的操作外：

a = a + 1a = a - 2a = a * 3a = a / 4a = a % 5

其可以直接简化成：

a += 1a -= 2a *= 3a /= 4a %= 5

需要注意的是，这种简化只适用于变量能够放置于第一个计算符号前的情况。这样的表达其实与一开始的计算没有区别，只是表达和编程偏好上的差异，读者在阅读其他代码时如遇到类似的表达时明白其计算方法即可。

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