python递归 及 面向对象初识及编程思想
一、递归
1、定义:
在函数内部,可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身,这个函数就是递归函数。
(1)递归就是在过程或函数里调用自身;
(2)在使用递归策略时,必须有一个明确的递归结束条件,称为递归出口。
1 def age(n):
2 if n ==1: #条件判定
3 return 10 #返回一个结果
4 else:
5 return age(n-1)+2 #重复调用函数本身,系统会将运算的结果存放到栈,然后再依次的进行取值调用。
6 print(age(5)) #打印结果
执行结果:18
2、优缺点:
递归函数的优点是定义简单,逻辑清晰。理论上,所有的递归函数都可以写成循环的方式,但循环的逻辑不如递归清晰。
递归的缺点:递归算法解题的运行效率较低。在递归调用的过程当中系统为每一层的返回点、局部量等开辟了栈来存储。递归次数过多容易造成栈溢出等。
def func():print("*******")func()
func()#执行结果[Previous line repeated 993 more times]
*******File "F:/py_fullstack_s4/day26/递归.py", line 8, in func
*******print("*******")
*******
RecursionError: maximum recursion depth exceeded while calling a Python object
3、递归编程的注意点:
1. 必须有一个明确的结束条件。
2. 每次进入更深一层递归时,问题规模相比上次递归都应有所减少。
3.递归效率不高,递归层次过多会导致栈溢出(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)。
4、此处引出一个新的知识点:二分法
二分法,是一种快速查找的方法,时间复杂度低,逻辑简单易懂,总的来说就是不断的除以2除以2...
他主要应用于有序序列中,原理是每次查找都将原序列折半,逐渐缩小查找范围的一种算法。应用于递归,循环之中,直到找到结果。
#运用 递归 和 二分法 的运算方式,查找列表中的某个值
data = [1, 3, 6, 7, 9, 12, 14, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 30, 32, 33, 35]
num = int(input("please input your want to find number:"))
def search(num,data):if len(data) > 1: #排除列表分割,仅剩一个元素的情况#二分法#a = int(len(data)//2) #将计算列表的长度,除以2 取整数mid_value = data[a] #取当前中间的值if num > mid_value: #要找的值 大于 中间的值data = data[a:] #将原列表从中间值往后,取出来,构建一个新列表search(num,data) #递归判断elif num < mid_value: #要找的值 小于 中间的值data = data[:a] #将原列表开始到中间值,取出来,构建一个新列表search(num,data) #递归判断else: #正好是这个值print("find it!!",num)return #打印else: #判断列表分割,仅剩一个元素的情况if data[0] == num:print('find it!! %s'%data[0])else: #列表中没有这个值print('not this num %s'%num)search(num,data)#执行结果:
please input your want to find number:18
find it!! 18
二、函数式编程介绍
1、用def模仿数学中函数的方式,传一个值,就得一个结果。不会修改外部的状态。
2、代码非常的精简,直接导致可读性非常差。
三、面向对象的程序设计
1、前提铺垫:
python中一切皆为对象,python 3统一了类与类型的概念,类型即是类。例如:int,str,list,等等……
编程语言中,是先有了类,然后再产生一个个对象。而现实生活中正好相反。
明确一点:面向对象编程是一种编程方式,此编程方式的功能需要使用 “类” 和 “对象” 来实现,所以,面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。
类就是一个模板,模板里可以包含创建多个函数,函数里实现自定义的功能
对象则是根据模板创建的实例,通过实例(对象)可以执行类中定义的函数
2、语法:
1)创建类:class是关键字,表示类 class *** #创建类
2)创建对象:类名称后加括号 将结果赋给一个变量 即可 x = ***() #创建对象
1 class hello: #任意定义一个类2 camp = 'hello world'3 def f(self):4 print("f")5 h = hello() # 类实例化6 print(h) #打印7 8 #执行结果:9
10 <__main__.hello object at 0x00000000026C9630>
3、类与对象
1)什么是对象:
以游戏举例:英雄联盟,每个玩家选一个英雄,每个英雄都有自己的特征和和技能,特征即数据属性,技能即方法属性,特征与技能的结合体就一个对象。
2)什么是类:
从一组对象中提取对象共同的 特征,技能,构成一个类。类也是特征与技能的结合体,特征即数据并且是所有对象共享的数据,技能即函数属性并且是所有对象共享的函数属性。
①优点:解决了程序的扩展性,对某个对象进行修改,会立刻反映到整个体系中②缺点:可控性差,无法预测最终的结果。面向对象的程序设计并不是程序全部。对于软件质量来说,面向对象的程序设计只是用来解决扩展性的问题。
def 或是 class 都是在定义一个函数名。class 定义 类 camp 阵营 attack(self) 技能 nickname昵称 init 开始,初始
3)如何使用类: 一、实例化
类的实例化就会产生一个实例(对象)。 可以理解为类加()把虚拟的东西实例化,得到具体存在的值,叫做类的实例化。
class Garen: #定义一个类camp = 'Demacia'
def attack(self):print('attack')
g1 = Garen() #类的实例化,产生一个对象,可以调用类内包括的所有特征(共性)。
print(g1) #打印#执行结果:
<__main__.Garen object at 0x00000000028C9CC0>
二、类通过.(点)的方式引用特征(类的变量)和技能(类的函数(类内部还是定义的函数,调用的话还是需要传入参数))
class Garen:camp='Demacia'def attack(self):print('attack')
print(Garen.camp) #查看camp
print(Garen.attack) #打印数据类型
Garen.attack('nihao') #由于是调用有参函数,需要传值#执行结果:
Demacia
<function Garen.attack at 0x000000000229C950>
attack
2、对象之间也有不同,及除了同性也有特性。例如昵称!
class Garen:camp='Demacia'def __init__(self,nickname):self.nick=nickname #给实例自己定义一个别名,由外部传入 #g1.nick = '草丛伦'def attack(self,enemy):# print('---------->',self.nick) #g1.nickprint('%s attack %s' %(self.nick,enemy))g1=Garen('草丛伦') #类实例化,类Garen触发调用_init_ #Garen._init_(self,'NB')
g2=Garen('刘下')
print(g1.nick)
g1.attack('alex')#执行结果:
草丛伦
草丛伦 attack alex
self 指自己。
注意:类的实例化就会自动触发类内_init_函数的执行。
3、怎么调用类的特征与技能
注意:类与对象之间的绑定方法。调用绑定方法,python 会自动传值,会将调用者本身当作参数传给self,第一值。
print(gi.attack) #调用绑定方法,类绑定给g1
print(Garen.attack) #函数
class Garen:camp='Demacia'def __init__(self,nickname):self.nick=nickname #给实例自己定义一个别名,由外部传入 #g1.nick = '草丛伦'def attack(self,enemy):# print('---------->',self.nick) #g1.nickprint('%s attack %s' %(self.nick,enemy))g1=Garen('草丛伦') #类实例化,类Garen触发调用_init_ #Garen._init_(self,'NB')
g2=Garen('刘下')print(g1.nick) #昵称
print(g1.camp) #阵营
print(g1.attack) #打印 查看绑定方法
print(Garen.attack) # 打印 函数#执行结果:
草丛伦
Demacia
<bound method Garen.attack of <__main__.Garen object at 0x0000000002299D68>>
<function Garen.attack at 0x000000000229C9D8>
Garen.attack(参数)# 调用的是函数,需要传参
g1.attack('alex') #self = g1;enemy = 'alex'若是函数有多个值,就在赋值的时候,传入其他的参数。
print(g1.nick)
只要是对象触发的,调用的时候就会自动给调用的函数传值,将自身传到第一个参数self。若是函数有多个值,就在赋值的时候,对应的传入其他的参数。
class Garen:camp='Demacia'def __init__(self,nickname):self.nick=nickname #给实例自己定义一个别名,由外部传入 #g1.nick = '草丛伦'def attack(self,enemy):# print('---------->',self.nick) #g1.nickprint('%s attack %s' %(self.nick,enemy))g1=Garen('草丛伦') #类实例化,类Garen触发调用_init_ #Garen._init_(self,'NB')
g2=Garen('刘下')
print(g2.nick)
print(g2.camp)#执行结果:
刘下
Demacia
三、总结:
1、类:一:实例化,二:引用名字(类名.变量名,类名.函数名) 得到一个内存地址,加()就能运行。
2、实例(对象):引用名字(实例名.类的变量,实例名.绑定方法,实例名.实例自己的变量名)
3、类:优点:解决了程序的扩展性,对某个对象进行修改,会立刻反映到整个体系中缺点:可控性差,无法预测最终的结果。 面向对象的程序设计并不是全部。对于软件质量来说,面向对象的程序设计只是用来解决扩展性的问题。
在python中,用变量表示特征,用函数表示方法,因而类是变量与函数的结合体,对象是变量与方法(指向类的函数)的结合体
4、类属性:特征(变量)和方法(函数)
5、类有两种方法:1.类的实例化;2.属性引用
1.实例化:
类名加括号就是实例化,会自动触发__init__函数的运行,可以用它来为每个实例定制自己的特征
2.属性引用:
类名.方法
6、对象也称为实例
对象的属性:对象本身就自有特征(变量)
对象的只有一种用法:属性引用
7、类的名称空间和对象的名称空间
创建一个类,就会创建一个类的名称空间,存放类中定义的属性:特征(数据)和方法(函数)创建一个对象,及类的实例化,就会创建一个类的名称空间,存放对象的属性。
注意:对象就是类的实例化,类完成实例化的操作就已经将类的方法绑定到对象上,对象调用方法会现在自己的名称空间去找,找不到会去类的名称空间去找,再找不到会抛异常。它不会去找全局的定义。
查看类的名称空间 类名._dict_查看对象的名称空间 对象名._dict_
绑定方法的核心在于‘绑定’,唯一绑定到一个确定的对象
可以调用:查
print(Garen.camp) #查
可以更改:改
Garen.camp='aaaaaa' #改
print(Garen.camp)
可以删除: 删
del Garen.camp #删除
print(Garen.camp)
可以添加: 增
Garen.x=1 #增加特征
print(Garen.x)
关于对象(实例)
可以调用: 查
g1=Garen('alex')
print(g1.nick) #查
可以更改: 改
g1.nick='asb' #改
print(g1.nick)
可以删除: 删
del g1.nick
print(g1.nick) #删
可以增加: 增
g1.sex='female'
print(g1.sex) #增加
四、面向对象的软件开发:
分为五部:
1、面向对象分析(object oriented analysis,OOA):
产品经理调研市场,考察,明确软件的用途和应用场景。2、面向对象设计(object oriented design,OOD):
根据需求,对每一部分进行具体的设计,例如:类的设计3、面向对象编程(object oriented programming,OOP):
将设计编程成代码4、面向对象测试(object oriented test,OOT):
对写好的代码进行测试,发现错误并改正。面向对象的测试是用面向对象的方法进行测试,以类为测试的基本单元。5、面向对象维护(object oriented soft maintenance,OOSM):
解决用户使用产品过程中出现的问题,或是增加新的功能。
面向对象编程思想:1、设计的时候,一定要明确应用场景
2、由对象分析定义类的时候,找不到共同特征和技能不用强求
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