编写Python程序计算长方形的面积和周长

三元运算

三元运算（三目运算），是对简单的条件语句的缩写

# 书写格式
 
result = 值1 if 条件 else 值2
 
# 如果条件成立，那么将 “值1” 赋值给result变量，否则，将“值2”赋值给result变量

基本数据类型补充

set

set集合，是一个无序且不重复的元素集合，它的主要作用如下：

• 去重，把一个列表变成集合，就自动去重了
• 关系测试，测试两组数据之前的交集、差集、并集等关系

集合对象是一组无序排列的可哈希的值：集合成员可以做字典的键

集合分类：可变集合、不可变集合

可变集合(set)：可添加和删除元素，非可哈希的，不能用作字典的键，也不能做其他集合的元素

不可变集合(frozenset)：与上面恰恰相反

class set(object):
    """
    set() -> new empty set object
    set(iterable) -> new set object
      
    Build an unordered collection of unique elements.
    """
    def add(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """
        Add an element to a set，添加元素
        This has no effect if the element is already present.
        """
        pass
  
    def clear(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """ Remove all elements from this set. 清除内容"""
        pass
  
    def copy(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """ Return a shallow copy of a set. 浅拷贝  """
        pass
  
    def difference(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """
        Return the difference of two or more sets as a new set. A中存在，B中不存在 ( in A not in B )
        (i.e. all elements that are in this set but not the others.)
        """
        pass
  
    def difference_update(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """ Remove all elements of another set from this set.  从当前集合中删除和B中相同的元素"""
        pass
  
    def discard(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """
        Remove an element from a set if it is a member.
          
        If the element is not a member, do nothing. 移除指定元素，不存在不保错
        """
        pass
  
    def intersection(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """
        Return the intersection of two sets as a new set. 交集
          
        (i.e. all elements that are in both sets.)
        """
        pass
  
    def intersection_update(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """ Update a set with the intersection of itself and another.  取交集并更更新到A中 """
        pass
  
    def isdisjoint(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """ Return True if two sets have a null intersection.  如果没有交集，返回True，否则返回False"""
        pass
  
    def issubset(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """ Report whether another set contains this set.  是否是子序列"""
        pass
  
    def issuperset(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """ Report whether this set contains another set. 是否是父序列"""
        pass
  
    def pop(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """
        Remove and return an arbitrary set element.
        Raises KeyError if the set is empty. 移除元素
        """
        pass
  
    def remove(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """
        Remove an element from a set; it must be a member.
          
        If the element is not a member, raise a KeyError. 移除指定元素，不存在保错
        """
        pass
  
    def symmetric_difference(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """
        Return the symmetric difference of two sets as a new set.  对称差集   (not in a and b )
          
        (i.e. all elements that are in exactly one of the sets.)
        """
        pass
  
    def symmetric_difference_update(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """ Update a set with the symmetric difference of itself and another. 对称差集，并更新到a中 """
        pass
  
    def union(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """
        Return the union of sets as a new set.    并集
        (i.e. all elements that are in either set.)
        """
        pass
  
    def update(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
        """ Update a set with the union of itself and others. 更新 """
        pass

set

练习：寻找差异

old_dict = {
    "#1":11,
    "#2":22,
    "#3":100,
}

new_dict = {
    "#1":33,
    "#4":22,
    "#7":100,
}

old_set = set(old_dict.keys())
new_set = set(new_dict.keys())

same_set = old_set.intersection(new_set)
up_set = new_set.difference(old_set)


ret_dict = {}
for k in same_set:
    ret_dict[k]=new_dict[k]

for i in up_set:
    ret_dict[i]=new_dict[i]

print(ret_dict)
# print(old_set)
# print(new_set)

深浅拷贝

一、数字和字符串

对于 数字 和 字符串

import copy

a = 132
b = 'Ales'

# ## 浅拷贝 ##
aa = copy.copy(a)
bb = copy.copy(b)

# ## 深拷贝 ##
aaa = copy.deepcopy(a)
bbb = copy.deepcopy(b)

print(id(a),id(aa),id(aaa))
print(id(b),id(bb),id(bbb))

# ## 1691783456   1691783456     1691783456
# ##  47227376    47227376       47227376

二、其他基本数据类型

对于字典、元祖、列表

1、赋值

赋值，只是创建一个变量，该变量指向原来内存地址，如：

n1 = {"k1": "wu", "k2": 123, "k3": ["alex", 456]}
  
n2 = n1

2、浅拷贝

浅拷贝，在内存中只额外创建第一层数据

import copy
  
n1 = {"k1": "wu", "k2": 123, "k3": ["alex", 456]}
  
n3 = copy.copy(n1)

print(id(n1),id(n3))
print(id(n1["k1"]),id(n3["k1"]))

# 44947080 45383304
# 45327056 45327056

3、深拷贝

深拷贝，在内存中将所有的数据重新创建一份（排除最后一层，即：python内部对字符串和数字的优化）

import copy

n1 = {"k1": "wu", "k2": 123, "k3": ["alex", 456]}

n4 = copy.deepcopy(n1)

print(id(n1),id(n4))
print(id(n1["k3"]),id(n4["k3"]))
print(id(n1["k3"][0]),id(n4["k3"][0]))

# 56088200 56460680
# 58962760 58930696
# 56506216 56506216

函数

一、背景

在学习函数之前，一直遵循：面向过程编程，

即：根据业务逻辑从上到下实现功能，其往往用一长段代码来实现指定功能，开发过程中最常见的操作就是粘贴复制，也就是将之前实现的代码块复制到现需功能处，如下：

while True：
    if cpu利用率 > 90%:
        #发送邮件提醒
        连接邮箱服务器
        发送邮件
        关闭连接
    
    if 硬盘使用空间 > 90%:
        #发送邮件提醒
        连接邮箱服务器
        发送邮件
        关闭连接
    
    if 内存占用 > 80%:
        #发送邮件提醒
        连接邮箱服务器
        发送邮件
        关闭连接

腚眼一看上述代码，if条件语句下的内容可以被提取出来公用，如下：

def 发送邮件(内容)
    #发送邮件提醒
    连接邮箱服务器
    发送邮件
    关闭连接
    
while True：
    
    if cpu利用率 > 90%:
        发送邮件('CPU报警')
    
    if 硬盘使用空间 > 90%:
        发送邮件('硬盘报警')
    
    if 内存占用 > 80%:

对于上述的两种实现方式，第二次必然比第一次的重用性和可读性要好，其实这就是函数式编程和面向过程编程的区别：

• 函数式：将某功能代码封装到函数中，日后便无需重复编写，仅调用函数即可
• 面向对象：对函数进行分类和封装，让开发“更快更好更强...”

简单的例子：求一个长方形的周长和面积。

面向过程的程序设计方式：

1、确定长方形周长和面积的算法。

2、编写两个方法（函数）分别计算长方形的周长和面积。

3、求周长的方法（函数）和求面积的方法（函数）需要两个参数，分别是长方形的长和宽。

面向对象的程序设计方式：

1、一个长方形可以看成一个长方形对象。

2、一个长方形对象有两个状态（长和宽）和两个行为（求周长和求面积）。

3、将所有长方形的共性抽取出来，设计一个长方形类。

4、通过长方形对象的行为，就可以求出某个具体的长方形对象的周长和面积。

总结：

面向过程是一种以事件为中心的编程思想，以功能（行为）为导向，按模块化的设计，就是分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步实现，实现的时候一个一个依次调用。

面向对象是一种以事物为中心的编程思想，以数据（属性）为导向，将具有相同一个或者多个属性的物体抽象为“类”，将他们包装起来；而有了这些数据(属性)之后，我们再考虑他们的行为（对这些属性进行怎样的操作），是把构成问题的事物分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描述某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。

函数式编程最重要的是增强代码的重用性和可读性

二、定义和使用

def 函数名(参数):
       
    ...
    函数体
    ...
    返回值

函数的定义主要有如下要点：

• def：表示函数的关键字
• 函数名：函数的名称，日后根据函数名调用函数
• 函数体：函数中进行一系列的逻辑计算，如：发送邮件、计算出 [11,22,38,888,2]中的最大数等...
• 参数：为函数体提供数据
• 返回值：当函数执行完毕后，可以给调用者返回数据。

1、返回值

函数是一个功能块，该功能到底执行成功与否，需要通过返回值来告知调用者。

返回多个对象时，封装成一个元组返回！

以上要点中，比较重要有参数和返回值：

def 发送短信(): 
    发送短信的代码...
    if 发送成功:
        return True
    else:
        return False
   
while True:
    # 每次执行发送短信函数，都会将返回值自动赋值给result
    # 之后，可以根据result来写日志，或重发等操作
    result = 发送短信()
    if result == False:
        记录日志，短信发送失败...

2、参数

函数有三种不同的参数：

• 普通参数
• 默认参数
• 动态参数

# ######### 定义函数 ######### 

# name 叫做函数func的形式参数，简称：形参
def func(name):
    print name

# ######### 执行函数 ######### 
#  'alex' 叫做函数func的实际参数，简称：实参
func('alex')

普通参数

def func(name, age = 18):
    
    print "%s:%s" %(name,age)

# 指定参数
func('wupeiqi', 19)
# 使用默认参数
func('alex')

注：默认参数需要放在参数列表最后

默认参数

def func(*args):
    print(args,type(args))


# 执行方式一
func(11,33,4,4454,5,['11','22'])

# (11, 33, 4, 4454, 5, ['11', '22']) <class 'tuple'>

# 执行方式二
li = [11,2,2,3,3,4,54]

func(li)
# ([11, 2, 2, 3, 3, 4, 54],) <class 'tuple'>   注意此处!元组第一个元素为列表

func(*li)
# (11, 2, 2, 3, 3, 4, 54) <class 'tuple'>

动态参数一

def func(**kwargs):
    print(kwargs)


# 执行方式一
func(name='wupeiqi',age=18)

# 执行方式二
li = {'name':'wupeiqi', 'age':18, 'gender':'male'}
func(**li)

# {'name': 'wupeiqi', 'age': 18}
# {'name': 'wupeiqi', 'age': 18, 'gender': 'male'}

动态参数二

def f1(*a,**aa):
    print(a,type(a))
    print(aa,type(aa))

f1(11,22,33,k1=123,k2=456)

# (11, 22, 33) <class 'tuple'>
# {'k1': 123, 'k2': 456} <class 'dict'>

动态参数一,二结合

3.函数名可以做参数传递

　　函数名()  =>  执行函数

　　函数名    =>  代指函数内容

def f1():
    print("F1")
    return "F1"

def f2(arg):
    arg()
    print("F2")
    return "F2"

f2(f1)

# F1
# F2

内置函数

lambda表达式

学习条件运算时，对于简单的 if else 语句，可以使用三元运算来表示，即：

# 普通条件语句
if 1 == 1:
    name = 'eric'
else:
    name = 'alex'
    
# 三元运算
name = 'eric' if 1 == 1 else 'alex'

对于简单的函数，也存在一种简便的表示方式，即：lambda表达式

func = lambda x,y : x+1

• 参数  x,y
• 函数体
• 隐含 return
• func 函数名

# ###################### 普通函数 ######################
def f1(x):
    return x+100

result = f1(10)
print(result)

# ###################### lambda ######################

my_lambda = lambda x : x+100
result = my_lambda(10)
print(result)

注意 :

def makelist():
    L = []
    for i in range(5):
        L.append(lambda x: i**x)
    return L

mylist = makelist()

>>> mylist[0](0)
1
>>> mylist[0](1)
4
>>> mylist[0](2)
16

i 为enclosing variables，直到lambda函数调用时，i 的最终值为4

具体参考python作用域

递归

利用函数编写如下数列：

斐波那契数列指的是这样一个数列 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233，377，610，987，1597，2584，4181，6765，10946，17711，28657，46368...

def f1(a1,a2):
    if a1 == 0:
        print(a1,a2)
    a3 = a1 + a2
    print(a3)
    f1(a2,a3)

f1(0,1)

练习题

1、简述普通参数、指定参数、默认参数、动态参数的区别

# 普通参数：按照形式参数的指定位置 传入参数。
# 指定参数：可以在实际参数里指定任意位置,传入参数。
# 默认参数：如果实际参数没有给形式参数传入值　　那么默认使用的参数就是默认参数　默认参数需要放到尾部
# 动态参数：可以无限传入任意参数，如果是*代表传入参数的形式将会是元组 **表示将会是字典

2、写函数，计算传入字符串中【数字】、【字母】、【空格] 以及 【其他】的个数

#!/usr/bin/env python
# -*-coding:utf-8 -*-

def counts(str):
    num_counts=0
    al_counts=0
    space_num=0
    other=0
    for i in str:
        if i.isdigit():
            num_counts += 1
        elif i.isalpha():
            al_counts += 1
        elif i.isspace():
            space_num +=1
        else:
            other += 1
    print(num_counts,al_counts,space_num,other)

counts('123 456abc def g_*-/')

View Code

3、写函数，判断用户传入的对象（字符串、列表、元组）长度是否大于5。

#!/usr/bin/env python
# -*-coding:utf-8 -*-

def length(input):
    if isinstance(input,str) or isinstance(input,list) or isinstance(input,tuple):
        if len(input) > 5:
            print("大于5")
            return True
        else:
            print("小于5")
            return False
    else:
        print("类型错误!")
        return None

length("abc544")

li = ['123','3242','2342','asd',45,22,]
length(li)

tu=(11,22,33,44,)
length(tu)

a =123
length(a)

View Code

4、写函数，检查用户传入的对象（字符串、列表、元组）的每一个元素是否含有空内容。

#!/usr/bin/env python
# -*-coding:utf-8 -*-

def has_space(str):
    ret = False
    for i in str:
        if i.isspace():
            ret = True
            break
    return ret

ret = has_space('22 123')
print(ret)

View Code

5、写函数，检查传入列表的长度，如果大于2，那么仅保留前两个长度的内容，并将新内容返回给调用者。

#!/usr/bin/env python
# -*-coding:utf-8 -*-

def check(li):
    if len(li)>2:
        del li[2:]

li = [11,22,33,44,55]
check(li)
print(li)

View Code

6、写函数，检查获取传入列表或元组对象的所有奇数位索引对应的元素，并将其作为新列表返回给调用者。

#!/usr/bin/env python
# -*-coding:utf-8 -*-

def check(li):
    return li[0:len(li):2]


li = [11,22,33,44,55,66,77,88,99]
ll = check(li)
print(ll)

View Code

7、写函数，检查传入字典的每一个value的长度,如果大于2，那么仅保留前两个长度的内容，并将新内容返回给调用者。

dic = {"k1": "v1v1", "k2": [11,22,33,44]}
 
PS:字典中的value只能是字符串或列表

#!/usr/bin/env python
# -*-coding:utf-8 -*-

dic = {"k1": "v1v1", "k2": [11,22,33,44],"k3":'1'}

def check(dic):
    for k,v in dic.items():
        if len(v)>2:
            dic[k]=v[0:2]
    return dic

check(dic)
print(dic)

View Code

8、写函数，利用递归获取斐波那契数列中的第 10 个数，并将该值返回给调用者。

#!/usr/bin/env python
# -*-coding:utf-8 -*-
 
def f1(a1,a2,depth):
    if depth == 10:
        return a1
    a3 = a1 + a2
    a1 = f1(a2,a3,depth+1)
    return a1
 
 
a = f1(0,1,1)
print(a)

View Code