第十章：函数的参数和递归函数

一、函数的参数

1. 默认参数

函数的默认参数有以下要求：

• 必选参数在前，默认参数在后 （例1）

• 当函数有多个参数时，把变化大的参数放前面，变化小的参数放后面。可以只传入变化大的参数，变化小的参数就可以作为默认参数（例2）

• 当函数有多个参数时，可以单独调用函数时指定某个参数（例2）

• 默认参数必须指向不变对象（例3）

# 例1
def pow(x, n=2):
    s = 1
    while n > 0:
        n -= 1
        s *= x
    return s

print(pow(5,3)) #125
print(pow(5)) #25

# 例2
def addStudents(name,age=18,sex="保密"):
    print(f"姓名= {name},年龄 = {age},性别 = {sex}")

addStudents("张甲")  # 姓名= 张甲,年龄 = 18,性别 = 保密
addStudents("张甲",22) #姓名= 张甲,年龄 = 22,性别 = 保密
addStudents("张甲",sex="男") #姓名= 张甲,年龄 = 18,性别 = 男

# 例3
def add_end(L=[],M=None):
    L.append('END')
    if M is None:
        M = []
        M.append("END")
    return L,M

print(add_end()) #(['END'], ['END'])
print(add_end()) # (['END', 'END'], ['END'])

2. 可变参数

可变参数只需要在参数前添加一个*即可，在函数内部，参数接收到的是一个tuple

def total(*num):
    sum = 0
    for i in num:
        sum += i
    return sum

print(total()) #0
print(total(1,2,3)) #6
nums = [1,2,3,4]
print(total(*nums)) #传入list，结果为10

3. 关键字参数

在函数内部，参数接收到的是一个dict，该dict是对参数的一份拷贝，对参数的改动不会影响到函数外的参数值。

def persion(**kw):
    kw['sex'] = '保密'
    print(kw)


persion(city='RiZhao', age=20)  # {'city': 'RiZhao', 'age': 20}

per = {'name': 'ZhangJia', 'sex': '男'}

persion(**per)  #{'name': 'ZhangJia', 'sex': '保密'}
print(per)  # {'name': 'ZhangJia', 'sex': '男'} 不会影响per的值

4. 命名关键字参数

如果要限制关键字参数的名字，可以用命名关键字参数

• 命名关键字参数需要一个特殊分隔符*，*后面的参数被视为命名关键字参数

• 命名关键字参数必须传入参数名（例1）

• 如果函数定义中已经有了一个可变参数，后面跟着的命名关键字参数就不再需要一个特殊分隔符*了 （例2）

• 命名关键字参数可以有缺省值，从而简化调用（例3）

#例1
def person(name, age, *, city, job):
    print(name, age, city, job)
person("ZhangJia",18,"日照","银行工作者")  #报错
person("ZhangJia",18)  #报错 

person("ZhangJia",18,city="日照",job = "银行工作者") #ZhangJia 18 日照 银行工作者

#例2
def person(name, age, *args, city, job):
    print(name, age, city, job)

#person("ZhangJia",18,"日照","银行工作者")  #报错
#person("ZhangJia",18)
person("ZhangJia",18,city="日照",job = "银行工作者") #ZhangJia 18 日照 银行工作者


#例3
def person(name, age, *, city="日照", job):
    print(name, age, city, job)

person("ZhangJia",18,job = "银行工作者") #ZhangJia 18 日照 银行工作者

5. 参数组合

在Python中定义函数时，必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数、关键字参数这5种参数可以组合使用。

• 参数定义的顺序必须是：必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数。

• 对于任意函数，都可以通过类似func(*args, **kw)的形式调用它，无论它的参数是如何定义的，*args表示任何多个无名参数，它是一个tuple；**kwargs表示关键字参数，它是一个dict。同时使用*args和**kwargs时，必须*args参数列要在**kwargs前

6. 练习

定义一个函数可接收一个或多个数并计算乘积：

#方法1
def mul(*x):
    if len(x) == 0:
        raise TypeError
    y = 1
    for i in x:
      y *= i
    return y
    
 #方法2
def mul(x,*y):
    for i in y:
        x *= i
    return x

二、递归函数

一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。

练习：计算阶乘n! = 1 x 2 x 3 x … x n，用函数fact(n)表示，fact(n)可以表示为n x fact(n-1)，n=1时，返回1

def fact(n):
    if n == 1:
        return 1
    return n * fact(n - 1)

值得注意的是，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。

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。

参考资料

[1] 廖雪峰-Python教程