第十二篇 Python函数之全局变量&局部变量&递归函数

全局变量：在定义的时候，顶头写的，没有任何缩进的变量就是全局变量。

全局变量的特点：在当前文件里的任何地方都可以进行调用

局部变量：在子程序里定义的变量，就是局部变量。

子程序：比如.py文件里，写的函数就是个子程序。而这个函数里定义的变量就是局部变量

示例：全局变量

# 全局变量
name='alex'  

def change_name():
    print('change_name',name)  #　调用了全局变量

change_name()
# 结果
change_name alex

print(name)    #调的是全局变量
# 结果
alex

示例：函数体内定义局部变量

# 全局变量：全局作用域
name='alex'

def change_name():
    name='帅呆了'  # 局部变量：局部作用域
    print('change_name',name)  #　先在自己的子程序里找，调用了局部变量

# 举个生活中的例子，刚起床找手机，肯定现在自己卧室（函数）找，自己卧室找不到，才可能会到卧室（函数之外）之外去找。
# 所以，很好的理解，就是优先内部，然后外部；局部变量只能该函数自己使用（私心重），全局变量就比较大方，谁需要就可以拿去用

change_name()       
# 结果
change_name 帅呆了

print(name)    #调的是全局变量
# 结果
alex

示例：函数体内声明全局变量

# 全局变量
name='alex'

def change_name():
    global name     # 函数体内声明了全局变量
    name='帅呆了'    # 函数体内修改了全局变量的值
    print('change_name',name)  #　调用了全局变量

change_name()
# 结果
change_name 帅呆了

print(name)    #调的是全局变量，但是全局变量的值已经被修改
# 结果
帅呆了

更好的示例

如果函数的内容无global关键字，优先读取局部变量；如果没有局部变量，只能读取全局变量，无法对全局变量重新赋值，但于可变类型，是可以对内部元素进行操作

如果函数的内容有global关键字，函数内的变量就是全面局变量，可以读取，可以赋值

name = "桃花李"

def yangjian():
    global name # 已经声明，NAME就是全局的的那个变量
    print('我要', name)
    name = "小东北"  # 修改 全局的变量
    print('我要', name)

def qupengfei():
    name = "基"
    print('我要搞', name)

yangjian()
qupengfei()

#结果
我要 桃花李
我要 小东北
我要搞 基

总结

全局变量变量名大写
局部变量变量名小写

下面的示例为了说明全局变量和局部变量的关系，都用的是大写。

# 如果函数的内容无global关键字：
#   - 有声明局部变量
NAME = ["产品经理","廖波湿"]
def qupengfei():
    NAME = "自己"
    print('我要搞', NAME)
qupengfei()

#   - 无声明局部变量
NAME = ["产品经理","廖波湿"]
def qupengfei():
    NAME.append('XXOO')
    print('我要搞', NAME)
qupengfei()

# 如果函数的内容有global关键字
#   - 有声明局部变量
NAME = ["产品经理","廖波湿"]
def qupengfei():
    global NAME
    NAME = "自己"
    print('我要搞', NAME)
qupengfei()

 # 错误示例, 全部变量放在了局部变量的下面，是不行的；所以，如果要什么全局变量，就尽量往前放。
NAME = ["产品经理","廖波湿"]
def qupengfei():
    NAME = "自己"
    global NAME
    print('我要搞', NAME)
    qupengfei()

#   - 无声明局部变量
NAME = ["产品经理","廖波湿"]
def qupengfei():
    global NAME
    NAME = ["阿毛"]
    NAME.append('XXOO')
    print('我要搞', NAME)
qupengfei()

函数里也可以嵌套函数，执行顺序如下图所示

  

name='海风'
def huangwei():
    name = "黄伟"
    print(name)
    def liuyang():
        name = "刘洋"
        print(name)
        def nulige():
            name = '炉指花'
            print(name)
        print(name)
        nulige()
    liuyang()
    print(name)

huangwei()
# 结果
黄伟
刘洋
刘洋
炉指花
黄伟

name = "刚娘"

def weihou():
    name = "陈卓"
    def weiweihou():
        global name   # global，声明的是全局变量，
        name = "冷静"  # 此处修改的是最外层的全局变量，而不是它上一级同名变量
    weiweihou()
    print(name)
print(name)
weihou()
print(name)

#结果
刚娘
陈卓
冷静

name = "刚娘"

def weihou():
    name = "陈卓"
    def weiweihou():
        nonlocal name   # nonlocal，指定上一级变量，如果没有就继续往上直到找到为止
        name = "冷静"
    weiweihou()
    print(name)

print(name)
weihou()
print(name)

# 结果
刚娘
冷静
刚娘

 前向引用（野路子好记，别名风湿理论）：函数即变量

def foo():
    print('from foo')
    bar()

def bar():
    print('from bar')

foo()
# 结果
from foo
from bar

def foo():
    print('from foo')
    bar()

foo()
# 结果
程序报错，因为没有定义bar()

def foo():
    print('from foo')
    bar()

foo()

def bar():
    print('from bar')

# 结果
报错，即使定义了bar(),但是他放在了foo()调用的后面，也不会执行

# 用前向引用解释函数嵌套的调用

name='海风'
def huangwei():
    name = "黄伟"
    print(name)
    def liuyang():
        name = "刘洋"
        print(name)
        def nulige():
            name = '炉指花'
            print(name)
        print(name)
        nulige()
    liuyang()
    print(name)

print(name)
huangwei()
print(name)

# 结果
黄伟
刘洋
刘洋
炉指花
黄伟
海风

函数递归

递归就好比你去问A腾达大厦怎么走？A说我不知道，我去问问B，B说完我也不知道，我去问问C，然后C又去问D，D说我知道，告诉了C，C又告诉了B，B告诉了Ａ，A把最后的结果返回给了你。

递归特性:

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）

堆栈扫盲http://www.cnblogs.com/lln7777/archive/2012/03/14/2396164.html 

尾递归优化：http://egon09.blog.51cto.com/9161406/1842475

示例：

递归函数内部，有自己调用自己，就会形成一个循环，一直循环下去， 最后报错

 

def calc(n):
    print(n)
    calc(n)

calc(10)

#结果
10
10
...10
RecursionError: maximum recursion depth exceeded while calling a Python object

def calc(n):
    print(n)
    if int(n/2) ==0:
        return n
    return calc(int(n/2))
 
calc(10)
 
输出：
10
5
2
1

# 以问路的生活实例来解释递归函数
import time

# 问路，得先有问的人，需要定义一个列表
person_list=['alex','wupeiqi','yuanhao','linhaifeng'，'sb’]
# 
def ask_way(person_list):
    print('-'*60)
    if len(person_list) == 0:   # 该条件表示该问的人都问完了，没人知道路
        return '没人知道'       # 终止
    person=person_list.pop(0)    # 一次弹出一个人
    if person == 'linhaifeng':   # 该条件表示这个人知道路
        return '%s说:我知道,老男孩就在沙河汇德商厦,下地铁就是' %person
    print('hi 美男[%s],敢问路在何方' %person)
    print('%s回答道:我不知道,但念你慧眼识猪,你等着,我帮你问问%s...' %(person,person_list))
    time.sleep(3)
    res=ask_way(person_list)
    print('%s问的结果是: %res' %(person,res))
    return res

res=ask_way(person_list)
print(res)

# 结果
------------------------------------------------------------
hi 美男[alex],敢问路在何方
alex回答道:我不知道,但念你慧眼识猪,你等着,我帮你问问['wupeiqi', 'yuanhao', 'linhaifeng', 'zsc']...
------------------------------------------------------------
hi 美男[wupeiqi],敢问路在何方
wupeiqi回答道:我不知道,但念你慧眼识猪,你等着,我帮你问问['yuanhao', 'linhaifeng', 'zsc']...
------------------------------------------------------------
hi 美男[yuanhao],敢问路在何方
yuanhao回答道:我不知道,但念你慧眼识猪,你等着,我帮你问问['linhaifeng', 'zsc']...
------------------------------------------------------------
yuanhao问的结果是: 'linhaifeng说:我知道,老男孩就在沙河汇德商厦,下地铁就是'es
wupeiqi问的结果是: 'linhaifeng说:我知道,老男孩就在沙河汇德商厦,下地铁就是'es
alex问的结果是: 'linhaifeng说:我知道,老男孩就在沙河汇德商厦,下地铁就是'es
linhaieng说:我知道,老男孩就在沙河汇德商厦,下地铁就是