Python常用函数
python中函数以两种形式呈现：一是可以自己定义的函数function，比如最常用的print()函数；另外一种是作为类的方法method调用，比如turtle.shapesize()。这两种形式本质上是相同的，不过是叫法不同，背后的语法实现细节我们没有必要深入研究。
无论是作为function还是method存在的函数，我们都是可以自定义的。首先我会给大家介绍常见函数的使用，最后以python中的turtle绘图为例向大家讲解python中函数的自定义及其蕴含的抽象思想，并且通过绘图的例子来向大家展示利用函数逐步进行抽象的过程。
函数的存在，大大提高了编程的效率，与传统的命令式编程相比，可以有效的降低代码数量，通过合理的定义函数，合理的使用函数参数，可以让程序更加简洁。python中的函数定义比较简单，但是函数参数的位置参数，关键字参数，默认参数、可变参数等理解起来比较困难。
下面介绍常用函数的使用
print函数可以说是python中常用的函数，然而正是因为print是最常用的函数，大家往往在使用print函数的时候，忽视了print函数的强大功能
基础用法
print("Hello World!") # 这可能是print最简单的用法了，学习任何一门语言我们习惯上都会说Hello World！
Hello World!
在上面的例子中，我们直接调用了print函数，这样就可以在控制台输出内容，请注意，print是方法的名称后面跟着括号；括号里是要打印的内容，这里打印的 是字符串。如果想要打印多个字符串可以用逗号分隔要打印的内容。
print("Wanderfull", "qingdao", "IT Teacher")
Wanderfull qingdao IT Teacher
可以看到，我们用逗号分隔了要打印的字符串。print还可以直接输出数字：
print("Hello world!", 123)
Hello world! 123
我们还可以在print中输出变量值
name = 'langxm'
age = '28'
corp = "NetEase"
print("hello my name is", name, " i am ", age, " i worked at ", corp)
hello my name is langxm i am 28 i worked at NetEase
可以看到通过逗号分隔的方式，print完整的输出了一句话，但是这并非最简单的方式，这里就要用到格式化字符串的方法了format了嘛
name = 'langxm'
age = '28'
corp = "NetEase"
print("hello my name is {} i am {} i worked at {}".format(name, age, corp))
hello my name is langxm i am 28 i worked at NetEase
可以看到print输出了跟上面一样的句子。format函数的使用大大的简化了格式化字符串的输出，这就是最常用的用法了；其实print函数的强大远不止如此
就像c语言中的printf函数一样，print有强大的格式控制功能，感兴趣的老师可以参考http://blog.csdn.net/wchoclate/article/details/42297173
str函数和int函数
str函数的作用是把数字等类型换换为字符串
int函数的作用是把字符串转为数字
type(1) # type函数的作用查看变量或者值的具体类型，我们可以看到1的类型是int
int
type('1')
str
可以看到type函数返回的类型是str也就是字符串类型，用途是什么呢？比如我们要做一个猜数字或者答数学题的程序，我们通过input函数获取的用户的输入，其实是字符串类型，我们需要转化为数字才能进行运算的
a = input()
b = input()
print("a的类型是{}".format(type(a)))
print("b的类型是{}".format(type(b)))
print(a + b)
2
3
a的类型是<class 'str'>
b的类型是<class 'str'>
23
我们可以看到利用input函数得到的用户输入的类型是字符串类型，字符串相加跟数值相加运算是不同的，我们预期的结果是2 + 3 = 5 然而实际上程序的结果是23，很明显程序出问题了，那么正确的做法是什么呢？正确的做法是转换变量类型。
a = input()
b = input()
print("a的类型是{}".format(type(a)))
print("b的类型是{}".format(type(b)))
print(int(a) + int(b))
2
3
a的类型是<class 'str'>
b的类型是<class 'str'>
5
可以看到虽然输入的仍然是str类型，但是我们在求和的时候把字符串类型的变量a和b转换为了整数类型，保证了运算结果的准确性。但是大家要注意的是a和b的类型其实还是字符串
a = input()
b = input()
print("a的类型是{}".format(type(a)))
print("b的类型是{}".format(type(b)))
print(int(a) + int(b))
print("a的类型是{}".format(type(a)))
print("b的类型是{}".format(type(b)))
2
3
a的类型是<class 'str'>
b的类型是<class 'str'>
5
a的类型是<class 'str'>
b的类型是<class 'str'>
既然a和b的类型没变为什么结果是正确的呢，因为我们是分别把a和b转换成了整数，其实这时候int(a)和int(b)与a和b是不同的变量了，我们实际进行加法运算的并非a和b而是int(a)和int(b)，因为在python中基础的数值，字符串等都是不可变类型，我们不可以在变量本身做更改的。
拓展
a = int(input())
b = int(input())
print("a的类型是{}".format(type(a)))
print("b的类型是{}".format(type(b)))
print(a + b)
print("a的类型是{}".format(type(a)))
print("b的类型是{}".format(type(b)))
2
3
a的类型是<class 'int'>
b的类型是<class 'int'>
5
a的类型是<class 'int'>
b的类型是<class 'int'>
仔细观察上面的代码与之前代码的区别，体会那种写法更方便，如果小数相加应该怎么办呢？要用到float函数了。
数学常用函数
上面介绍了最基本的常用函数，那么下面我们来介绍一下python中的数学常用函数。
python是一门胶水语言，有着丰富的第三方库，而在python中，很多常用的功能都成为了python本身的标准模块，也就是说python内置了很多函数供我们使用，这些函数放在不同的模块里，我们使用的时候只需要导入就可以了。使用函数，首先理解函数本身的含义，和参数的意思，然后直接调用就可以了，不过调用的方法有两种，下面分别介绍
通过模块调用
在介绍数学模块的使用之前，我们简单介绍下import的导入，这就好比我们有很多工具箱，数学的，绘图的，网络的，我们import数学，就是把数学这个工具箱拿过来，然后用里面的工具，在用的是很好，我们要说明我们要用数学工具箱里面的某某函数，比如求绝对值，求平方等等。
下面我们来看看数学工具箱都有什么
import math # 导入math模块
help(math) # help方法可以查看模块都有哪些方法，建议大家在命令行运行这个代码
Help on built-in module math:
NAME
math
DESCRIPTION
This module is always available. It provides access to the
mathematical functions defined by the C standard.
FUNCTIONS
acos(...)
acos(x)
Return the arc cosine (measured in radians) of x.
help()可以帮助我们查看任意函数的用法，比如
import math
help(math.floor)
Help on built-in function floor in module math:
floor(...)
floor(x)
Return the floor of x as an Integral.
This is the largest integer <= x.
可以看到，通过help方法，我们看到了math模块的floor方法的详细使用说明。返回小于等于x参数的最大整数
import math
a = math.floor(2.3)
b = math.floor(2.7)
print(a, b)
2 2
可以看到2.3 2.7调用不小于floor的最大整数返回的都是2，这些math函数是通用的，在不同的语言中变量名基本上相同的
import math
print(dir(math)) # 我们可以通过dir方法查看任意模块所具有的的全部方法
# 想要查看具体方法或者函数的使用只需要用help方法查看方法的文档就是了
help(math.sin)
['__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau', 'trunc']
Help on built-in function sin in module math:
sin(...)
sin(x)
Return the sine of x (measured in radians).
结合dir和help方法，我们可以方便的查看模块所具有的函数，和函数的使用方法，对于还是不理解的可以百度、谷歌一下，讲真，python中的函数千千万，很难说哪些更常用，可是你掌握了查看函数使用办法的方法，你就能够快速的找到函数的使用方法了。
第二种使用math模块中函数的方法
from math import *
print(floor(2.7))
print(pow(2, 3))
2
8.0
可以看到我用from math import * 的方式导入了math中所有的函数，在使用floor函数的时候不再需要通过math来访问，这就好比，我们找了一个工具箱，并且把工具箱里的工具都倒在工具台上了，用的时候直接拿，而不需要考虑是在哪个箱子里，这样子固然方便，但是有的时候容易造成函数名重复，引发意想不到的效果。我们也可以精确的指定我们想要用的函数。
from math import floor
print(floor(2.7))
2
通过这种方法，我们明确的指定，我们要用的是math模块中的floor函数，而其他方法因为没有导入是不能够调用的。
随机数的使用
import random
print(dir(random))
['BPF', 'LOG4', 'NV_MAGICCONST', 'RECIP_BPF', 'Random', 'SG_MAGICCONST', 'SystemRandom', 'TWOPI', '_BuiltinMethodType', '_MethodType', '_Sequence', '_Set', '__all__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', '_acos', '_bisect', '_ceil', '_cos', '_e', '_exp', '_inst', '_itertools', '_log', '_pi', '_random', '_sha512', '_sin', '_sqrt', '_test', '_test_generator', '_urandom', '_warn', 'betavariate', 'choice', 'choices', 'expovariate', 'gammavariate', 'gauss', 'getrandbits', 'getstate', 'lognormvariate', 'normalvariate', 'paretovariate', 'randint', 'random', 'randrange', 'sample', 'seed', 'setstate', 'shuffle', 'triangular', 'uniform', 'vonmisesvariate', 'weibullvariate']
可以看到我们导入了随机数模块random，并且打印了random中所有的函数，感兴趣的老师可以逐一用help方法查看这些方法的使用，我们这里介绍几个常见函数的使用。
from random import *
for x in range(10):
print(random() * 10)
5.851263602624135
4.3548128855203805
3.9194585868297738
8.363122526904013
0.4411989438772934
3.7153545545043154
5.204593592135844
8.996636199418665
1.7990990007428609
3.29425328764919
上述代码的用途是生成了10在1-10之间的随机数，random()函数的用途是生成0到1之间的随机数，我们乘以10就是生成0-10的随机数，如果想要生成20-30之间的随机数怎么办呢？
random() * 10 + 20
29.221714029521486
choice函数
choice函数的作用是从一堆列表中随机选择出一个，类似于洗牌，抽奖，随机点名，随机姓名等等。
students = ['langxm', 'zhagnsan ', 'lisi', 'wangwu', 'zhouliu']
choice(students) # 注意因为前面我已经from random import *了所以这里就不需要导入了
for x in range(10):
print(choice(students))
langxm
zhouliu
langxm
langxm
lisi
zhouliu
zhagnsan
lisi
zhagnsan
langxm
可以看到，上面是我抽奖10次的结果，当然，如果要抽奖，大家需要了解python中list列表的操作，每次随机抽到一个学生之后，把学生从列表中删除，才能够保证抽奖的公平性，上课随机点名，也可以用这种算法的。
关于list常用方法的使用，大家可以在学习list的时候使用，不外乎增删改查元素，访问元素等等，list实际上是一个数组
print(dir(list))
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']
list所有的方法就在上面了，同时需要知道的无论是数组还是字符串在python访问长度的方法你都是len，跟list函数列表里的len魔术方法是存在一定的关联的，感兴趣的老师可以参考《流畅的python》一书。
len(students)
5
len("hello world")
11
print(students)
students.pop()
print(students)
['langxm', 'zhagnsan ', 'lisi', 'wangwu', 'zhouliu']
['langxm', 'zhagnsan ', 'lisi', 'wangwu']
students.reverse() # 翻转数组
print(students)
['wangwu', 'lisi', 'zhagnsan ', 'langxm']
students.append('lagnxm') # 在数组添加一个名字"lagnxm"
print(students) # 打印当前的字符串数组
print(len(students)) # 打印舒服的长度
print(students.count("lagnxm")) # 查找 lagnxm 数量
['wangwu', 'lisi', 'zhagnsan ', 'langxm', 'lagnxm', 'lagnxm', 'lagnxm', 'lagnxm', 'lagnxm']
9
5
https://www.cnblogs.com/diege/archive/2012/10/01/2709790.html 参考文档
字符串函数
字符串的使用在python中相当频繁所以掌握字符串的使用对于python来说是相当重要的
print(dir(str))
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold', 'center', 'count', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'format_map', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isdecimal', 'isdigit', 'isidentifier', 'islower', 'isnumeric', 'isprintable', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'maketrans', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill']
可以看到str有非常多的方法，下面简单介绍结果例子
demo = "Hello world, elangxm!"
help(str.count)
demo.count("el") # 计算字符串中出现的字符的数量，运行后出现了2次，
demo.count("l")
demo.title() # 调用title方法，字符串中，所以单词开头的字幕都大写
Help on method_descriptor:
count(...)
S.count(sub[, start[, end]]) -> int
Return the number of non-overlapping occurrences of substring sub in
string S[start:end]. Optional arguments start and end are
interpreted as in slice notation.
'Hello World, Elangxm!'
我们利用count函数统计了字符串demo中的l字母出现的次数，在函数中中括号意味着可选参数，所以除了要查找的字符串之外都是可选参数，查找范围是通过start和end指定的。
print("abc".isdigit()) # 判断abc是否数字
print("12".isdigit()) # 判断12是否数组整数
# python没有内置判断是否是小数的方法
False
True
range
返回一个数组，多用在for循环,range([start],[stop],[step]) 返回一个可迭代对象，起始值为start,结束值为stop-1，start默认为0,step步进默认为1
可以看到上面这个很奇怪，在很多种情况下，range()函数返回的对象的行为都很像一个列表，但是它确实不是一个列表，它只是在迭代的情况下返回指定索引的值，但是它并不会在内存中真正产生一个列表对象，这样也是为了节约内存空间。
list(range(10))
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
list(range(10,20,3))
[10, 13, 16, 19]
list(range(20, 10, -3))
[20, 17, 14, 11]
for x in range(20, 10, -3):
print(x)
20
17
14
11
上面的代码演示了range的用法，并且把range函数返回的可迭代对象利用list函数转换为数组,然后展示了range在for中的运算
内置函数
上面列了常见的模块，然后是内置函数的使用，下面介绍常见的函数：
abs函数
返回绝对值
abs(-2)
2
sum函数
对给定的数字或者列表求和
a = [1, 3, 5, 7, 8]
sum(a)
24
sum(a, 3) # 在对列表a求和之后，再加3
27
sum(a, 6) # 列表求和之后，加6
30
max和min函数
返回一系列数字的max和min的数值
max(1, 2, 3, 4)
4
min(1, 2, 4, 5)
1
用python生成简单的web服务器
在命令行输入
python -m http.server
[图片上传失败...(image-1bc76e-1519367750645)]
python logo绘图
import turtle
print(dir(turtle))
['Canvas', 'Pen', 'RawPen', 'RawTurtle', 'Screen', 'ScrolledCanvas', 'Shape', 'TK', 'TNavigator', 'TPen', 'Tbuffer', 'Terminator', 'Turtle', 'TurtleGraphicsError', 'TurtleScreen', 'TurtleScreenBase', 'Vec2D', '_CFG', '_LANGUAGE', '_Root', '_Screen', '_TurtleImage', '__all__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__forwardmethods', '__func_body', '__loader__', '__methodDict', '__methods', '__name__', '__package__', '__spec__', '__stringBody', '_alias_list', '_make_global_funcs', '_screen_docrevise', '_tg_classes', '_tg_screen_functions', '_tg_turtle_functions', '_tg_utilities', '_turtle_docrevise', '_ver', 'addshape', 'back', 'backward', 'begin_fill', 'begin_poly', 'bgcolor', 'bgpic', 'bk', 'bye', 'circle', 'clear', 'clearscreen', 'clearstamp', 'clearstamps', 'clone', 'color', 'colormode', 'config_dict', 'deepcopy', 'degrees', 'delay', 'distance', 'done', 'dot', 'down', 'end_fill', 'end_poly', 'exitonclick', 'fd', 'fillcolor', 'filling', 'forward', 'get_poly', 'get_shapepoly', 'getcanvas', 'getmethparlist', 'getpen', 'getscreen', 'getshapes', 'getturtle', 'goto', 'heading', 'hideturtle', 'home', 'ht', 'inspect', 'isdown', 'isfile', 'isvisible', 'join', 'left', 'listen', 'lt', 'mainloop', 'math', 'mode', 'numinput', 'onclick', 'ondrag', 'onkey', 'onkeypress', 'onkeyrelease', 'onrelease', 'onscreenclick', 'ontimer', 'pd', 'pen', 'pencolor', 'pendown', 'pensize', 'penup', 'pos', 'position', 'pu', 'radians', 'read_docstrings', 'readconfig', 'register_shape', 'reset', 'resetscreen', 'resizemode', 'right', 'rt', 'screensize', 'seth', 'setheading', 'setpos', 'setposition', 'settiltangle', 'setundobuffer', 'setup', 'setworldcoordinates', 'setx', 'sety', 'shape', 'shapesize', 'shapetransform', 'shearfactor', 'showturtle', 'simpledialog', 'speed', 'split', 'st', 'stamp', 'sys', 'textinput', 'tg_screen_functions', 'tilt', 'tiltangle', 'time', 'title', 'towards', 'tracer', 'turtles', 'turtlesize', 'types', 'undo', 'undobufferentries', 'up', 'update', 'width', 'window_height', 'window_width', 'write', 'write_docstringdict', 'xcor', 'ycor']
from turtle import *
pensize()
forward()
backward()
right()
left()
shape()
shapesize()
pencolor()
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