Python知识梳理（二）

Day6：控制流

• 控制流就是控制程序的运行方向，符合条件的代码执行，不符合的不执行；程序代码是从上到下执行，从左到右执行，和人的行为习惯是类似；
• 控制流分为顺序控制流、分支控制流、嵌套控制流、循环控制流；
• 顺序控制流的基本语法为：if...else，条件满足执行if的条件代码块，否则执行else的代码块；
• 分支控制流就是在顺序控制流if...else的基础上，在if和else的中间加上不定量的 elif，可以加入多个elif，执行顺序是自上而下，满足条件则执行；
• 嵌套控制流，顾名思义就是在控制流的语句里面里面嵌套一个或者多个控制流，比如：if顺序里面再嵌套新的if顺序控制流，建议不要嵌套太深，一般不大于3层以上为佳，执行顺序依旧是自上而下，满足条件则执行；
• 循环控制流分为四种情况：

(1) while循环 就是在某条件下，循环执行某段程序，多用于处理需要重复处理的相同任务
    while 判断条件：
      执行语句

(2) while...else循环 和while循环的不同在于，它会在循环正常执行完毕后执行 else 语句块中的代码

(3) for循环可以遍历任何序列的项目，如一个列表或者一个字符串

(4) for...else循环和while...else循环一样，会在循环正常执行完毕后执行 else 语句块中的代码

(5) while...else和for...else如果循环代码中有break、return、或者错误产生的时候，不会执行其else语句哦。
    循环控制流需要注意，循环需要有结束循环的条件，否则无限执行就会耗尽资源而导致代码崩溃中止。

• continue 语句表示跳出本次循环，继续进行下一轮循环
• break语句表示跳出整个循环，即循环条件没有False条件或者序列还没被完全递归完，也会停止执行循环语句
• 一般来说，0、"" 空字符串、() 空元组、[] 空列表、{} 空字典、None 等空值的都为False，而像 1、"Str" 字符串等有值的都为True

Day13：容器类型结构的封装和解构

• 能够装载元素的数据结构就可以定义为容器类型的数据结构，也就是可以往里面放数据的，如整数类的数据，就不能往里面放数据了，那么就不是容器类数据；
• 容器类型的数据结构包括：list列表，tuple元组，set集合，dict字典；
• 封装表示通过逗号对多个元素进行组装，组合在一起，本质上返回的是一个元组，只是省略了小括号；
• 解构则是将元素从容器类型的数据结构分离出来，在解构时候，左右两边的元素个数必须一一对应；
• 解构时可以使用可变位置参数接收多个元素, args收集剩余的元素且组装成一个列表；
• 也可以在解构的时候将不需要的元素使用_来接收；
• 封装和解构可以快速的构建我们需要的数据，比如：a, _, _, _ = ('首页','产品','地图','联系')，我想获取第一个元祖的元素，a这样就很方便得到；

Day15：解析式与生成器

• 解析式主要是用来减少编程行数，并减少栈帧从而达到代码优化的效果，也就是把原本要几行的代码实现的功能，通过使用解析式一行代码就可以实现，解析式可以提升代码质量，但针对Python新手可能不太适应，大家可以选择性的先了解一下这些解析式，以后熟练了再使用也是可以的。
• 列表解析式

(1) 列表解析式是将数据全部存储在内存中一并返回

(2) 列表解析是Python迭代机制的一种应用，它常用于实现创建新的列表，因此使用中括号[]表示

(3) 使用列表解析式不会因为简写而影响效率，反而优化提升效率，减少代码量，可读性强，工作量降低，减少出错

• 集合解析式

集合解析式和列表解析式用法一样，只是集合解析式使用大括号{}表示

• 字典解析式

字典解析式使用大括号{}表示，并且要有两个表达式：一个生成key，一个生成value；两个表达式之间使用冒号分隔，返回结果是字典

• 生成器

1.在Python中，这种一边循环一边计算的机制，称为生成器（Generator）

2.语法：g = (item for item in range(10))，和列表解析式很类似，只是最外层为()，不是[]

3.生成器的特点是按需计算，惰性求值，最大可能的节约内存空间。比如：1万条列表数据，我只需要读取里面的几条，
  如果直接用for循环这些数据的话，就会把这些数据一次性装进内存，导致占据大量资源，这个时候，使用生成器，
  那么就可以做到我需要那几条，就把那几条装进内存来求值

4.生成器是可迭代对象，取值完毕之后，无法再次取值，它有两种取值方式，一种是通过next获取值，
  这种方式取值时如果取值的次数超过生成器对象值的长度，就会报错，需要传入None参数。

5.还有一种是通过for循环取值，通过这种方式取值时如果取值的次数超过生成器对象值的长度，for循环会通知迭代，
  所以不会报错，我们一般使用for来进行循环获取。

Day16：函数

• 函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段
• 定义函数的语法为：def 函数名称(参数)，它的规则如下：

1.函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号()

2.任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间，圆括号之间可以用于定义参数

3.函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串（用于存放函数说明）

4.函数内容以冒号起始，并且缩进

5.return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方，不带表达式的return相当于返回 None

• 实现了__inter__()方法的对象就叫做可迭代对象，可迭代对象包括：list、tuple、string、bytes、bytearray、range、set、dict等，可迭代简单理解为就是可以使用for来循环的对象；
• 实现了__next__()方法的对象都是迭代器，迭代器的特点和生成器很像，特别适合迭代大量数据，惰性求值。生成器就是迭代器，但迭代器不一定是生成器
• 默认参数

当一个函数中的某个参数的改动不大，就可以考虑将这个参数设置为默认参数

默认参数在一个函数中可以有多个，且默认参数必须放在位置参数后面

• 位置参数：函数定义的参数位置来传递参数，如第1个参数为位置参数，调用的函数时候就第一位传入，如：add(1,2,34)
• 关键字参数：在函数调用的时候，通过“键=值”形式指定参数，键就是定义函数的是参数名字，可以让函数更加清晰易用，同时，参数的位置可以不需要按位置顺序，如：add(x=1, y=2, z=3)。

位置参数可以和关键字参数一起使用，但是位置参数必须在关键字参数之前，如：add(1, z=2, y=3)

• 可变参数

1.可变参数就是表示传入的参数个数是可变的，可以一个也可以多个参数，它包括可变位置参数和可变关键字参数

2.可变位置参数（一个*+参数名）就是把参数封装成一个元组，然后在元组里面迭代

3.可变关键字参数（两个**+参数名）把参数构成一个key-value键值对组成的字典

• 可变位置参数和关键字参数的使用注意

前面有可变位置参数收集参数，后面的所有参数必须使用关键字参数传值，如下：
应该这样调用：add(1,2,3, k=6)，不要这样调用：add(1,2,3,6)
def add(*args, k):
   print(*args, k)

• 参数的封装与解构

参数封装就是在调用函数的时候，把本应传入多个参数的数据封装成一个元祖或者字典，更加简便

解构就是把封装成的元组或者是字典的数据解成单个的值，符合函数参数的需求

*号是解构元组，**号是解构字典

示例一：如下函数add()，需要传入x、y参数，按正常做法是add(1,2)这样，但是我的数据是元祖也就是传入add((1,2))，
       但是这样的话，就相当于只传入了x这个参数，我们通过*(1,2)这样就可以把这个元祖解构为1,2这样的数据了：
def add(x, y):
   print(x, y)
add(*(1,2))

示例二，字典的示例：
def add(x=1, y=2):
   print(x, y)
add(**{'x':100, 'y':200})

Day17：函数的返回值与嵌套函数

• 返回值指的是函数返回的结果

当return语句执行完毕，后面的语句将不会再执行

如果一个函数里面有两个return，前面return执行完毕，后面的return也不会执行，如：
def add(x, y):
    print(x, y)
    return x + y
    return x - y 

• 函数体内没有return语句的，称为隐式返回（默认返回None），有return语句，称为显示返回（直接返回结果）
• 函数可以返回多个值

将这些值通过逗号分开，会把值进行压缩，封装成一个元组，如：return x,y,z得到结果是元祖：(x,y,z)

而如果返回一个列表，得到的就是一个列表

• 嵌套函数，顾名思义就是函数内部还有函数

且内部函数只能在包含它的函数的直接父级调用，也就是只能在直接包含它的外部函数中调用

嵌套函数层数不宜过深，一般3层以内即可，太深不够直观，容易造成代码混乱

• 作用域指的是，一个标识符（也就是函数或者变量）的作用范围就是这个函数或者变量的作用域

在函数外部定义的变量，即全局作用域，在函数体外部和内部都能被访问

在函数里面定义的变量，即局部作用域，只能在函数体内部被访问，函数外部不能访问

• 闭包：内部函数引用了外部函数的变量，外部函数把内部函数作为返回结果，如：

def outer():
   def inner(a):
       print(a)
   return inner
func = outer()
func(1)
func得到的是inner这个函数引用，需要调用

闭包的理解：
就是在函数a里面再嵌套一个函数b等，那么函数b里面都可以引用函数a的变量，然后函数a返回值是函数b，这样就形成了闭包
如果要访问函数体内部的函数，可以先把内部函数的函数名作为外部函数的返回值，
把外部函数的引用赋值给变量，再调用变量，这就是闭包

• global关键字：可以指定变量为全局变量，但是global关键字会污染全局变量，也就是会覆盖之前全局变量的值，所以最好慎用

• nonlocal关键字：可以申明内部函数的变量引用的是外部函数变量的值（作用域在外部函数），不是全局作用域的值，因此不会污染全局作用域

• 函数默认值的作用域

同一个函数的生命周期相同，函数的默认值会绑定在函数的整个生命周期上，不会因为函数内部对默认值的操作而发生改变
函数默认值，如果进行修改后，默认值会发生改变，这个时候可以使用浅拷贝copy模块的copy()函数（简写[:]）来清空默认值，
那每次调用函数，默认值都为初始值。如：
def add(lst = []):
   lst = lst[:]
   # lst = copy.copy(lst)
   lst.append('hello')
   print(lst)
add()
add()

也可以通过参数值判断来给默认值重新赋值，那每次调用函数，默认值都为初始值

• 函数运行结束时，使用del 删除函数对象，释放计算机资源占用，如：

def add():
   print('add')
del add

Day18：递归函数与匿名函数

• 调用自己本身的函数叫递归函数
• 前两项都是1，第三项开始，每一项都是前两项之和的数列是斐波那契数列
• 递归函数的特性

1.递归一定需要有结束条件
2.每次进入更深一层递归时，问题规模比上一次递归都应有所减少
3.通常前一次递归的输出就作为后一次递归的输入
4.递归效率不高，递归层次过多会导致栈溢出

• 没有名字的函数就是匿名函数

因为匿名函数没有名字，所以不必担心函数名冲突，匿名函数可以实现自调用

在Python中，通常借助lambda表达式构建匿名函数，关键字lambda表示匿名函数，冒号前面的变量名表示函数参数，
如：
fn = lambda x: x+1
调用：fn(3)

Day19：生成器函数

• 生成器函数指的是函数体中包含yield关键字的函数，它也是一个函数，和普通函数区别就是yield关键字（可以结合Day15中的生成器理解），如：

def gen():
   print('line 1')
   yield 'line 1'
   print('line 2')
   yield 'line 2'
   print('line 3')
   yield 'line 3'
g = gen()
print(g)  
next(g)   
next(g)   

yield就相当于专门给生成器用的return，可以理解每次next()迭代读取一个yield之前的代码来执行
生成器可以通过生成器表达式和生成器函数获取到
我们可以通过yield关键字来定义一个生成器函数，这个生成器函数返回值就是一个生成器对象
生成器函数也是用于惰性计算，相当于把函数分为多次执行。

• 生成器函数可以使用next()迭代，且每次next()只会返回一次yield的值，然后暂停，下次一次next()时会在当前位置继续，如果没有元素可以迭代了，还执行next()则需要给定一个默认值，不给默认值会报错
• 如果在生成器函数中使用return，则会终止迭代，且不能得到返回值
• 在生成器中使用死循环，不会一直执行，仍旧是执行多少次next()，返回多少个值
• 生成器函数中的语法糖（可以先行理解，暂不要求熟练使用）

语法糖指那些没有给计算机语言添加新功能，而只是对人类来说更加易于使用和理解的语法
语法糖给程序员提供了更实用的编码方式，有益于更好的编码风格，更易读
生成器的语法糖也就是生成器的一种语法，作用是使代码更加简洁

Day20：高阶函数

• 一个函数可以作为参数传给另外一个函数，或者一个函数的返回值为另外一个函数（若返回值为该函数本身，则为递归），满足其一则为高阶函数，本节课程稍微有点抽象，要求掌握好标准库中的：sorted、filter、map这几个高阶函数的使用。
• sorted函数：sorted(iterable[, key][, reverse])

1.sorted是Python提供的功能强大的排序函数，满足字符、数字等排序要求
2.函数的第一个参数为可迭代对象，第二个参数key作为排序的规则（指定按什么排序），
  第三个参数表明是否反向
3.sorted函数的返回结果是列表类型

• filter函数：filter(function, iterable)

1.filter函数也是接收一个函数和一个序列的高阶函数，其主要功能是过滤
2.第一个参数是一个函数，第二个参数是可迭代对象
3.filter函数的返回值是迭代器对象filter

• map函数：map(func, *iterables)

1.map函数用来将序列中的值处理再依次返回至列表内
2.第一个参数func为函数，实现函数映射的功能，第二个参数为可迭代对象
3.map函数的返回值为一个迭代器对象map

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