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8.3.4 結(jié)合使用函數(shù)和 while 循環(huán)

greeter.py

8.4 傳遞列表

greet_users.py

8.4.1 在函數(shù)中修改列表

printing_models.py

8.4.2 禁止函數(shù)修改列表

要將列表的副本傳遞給函數(shù)，可以像下面這樣做：

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8.3.4 結(jié)合使用函數(shù)和 while 循環(huán)

可將函數(shù)同本書前面介紹的任何Python結(jié)構(gòu)結(jié)合起來使用。例如，下面將結(jié)合使用函數(shù) get_formatted_name()和while循環(huán)，以更正規(guī)的方式問候用戶。下面嘗試使用名和姓跟用戶打 招呼：

greeter.py

def get_formatted_name(first_name, last_name):
 """返回整潔的姓名"""
 full_name = first_name + ' ' + last_name
 return full_name.title()
# 這是一個(gè)無限循環(huán)!
while True:
1 print("\nPlease tell me your name:")
 f_name = input("First name: ")
 l_name = input("Last name: ")
 formatted_name = get_formatted_name(f_name, l_name)
 print("\nHello, " + formatted_name + "!") 

在這個(gè)示例中，我們使用的是get_formatted_name()的簡單版本，不涉及中間名。其中的while 循環(huán)讓用戶輸入姓名：依次提示用戶輸入名和姓（見1）。 但這個(gè)while循環(huán)存在一個(gè)問題：沒有定義退出條件。請(qǐng)用戶提供一系列輸入時(shí)，該在什么 地方提供退出條件呢？我們要讓用戶能夠盡可能容易地退出，因此每次提示用戶輸入時(shí)，都應(yīng)提 供退出途徑。每次提示用戶輸入時(shí)，都使用break語句提供了退出循環(huán)的簡單途徑：

def get_formatted_name(first_name, last_name):
 """返回整潔的姓名"""
 full_name = first_name + ' ' + last_name
 return full_name.title()
while True:
 print("\nPlease tell me your name:")
 print("(enter 'q' at any time to quit)")
 f_name = input("First name: ")
 if f_name == 'q':
 break
 l_name = input("Last name: ")
 if l_name == 'q':
 break
 formatted_name = get_formatted_name(f_name, l_name)
 print("\nHello, " + formatted_name + "!") 

我們添加了一條消息來告訴用戶如何退出，然后在每次提示用戶輸入時(shí)，都檢查他輸入的是 否是退出值，如果是，就退出循環(huán)?，F(xiàn)在，這個(gè)程序?qū)⒉粩嗟貑柡?，直到用戶輸入的姓或名?q' 為止：

Please tell me your name:
(enter 'q' at any time to quit)
First name: eric
Last name: matthes
Hello, Eric Matthes!
Please tell me your name:
(enter 'q' at any time to quit)
First name: q 

8.4 傳遞列表

你經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，向函數(shù)傳遞列表很有用，這種列表包含的可能是名字、數(shù)字或更復(fù)雜的對(duì) 象（如字典）。將列表傳遞給函數(shù)后，函數(shù)就能直接訪問其內(nèi)容。下面使用函數(shù)來提高處理列表 的效率。 假設(shè)有一個(gè)用戶列表，我們要問候其中的每位用戶。下面的示例將一個(gè)名字列表傳遞給一個(gè) 名為greet_users()的函數(shù)，這個(gè)函數(shù)問候列表中的每個(gè)人：

greet_users.py

def greet_users(names):
 """向列表中的每位用戶都發(fā)出簡單的問候"""
 for name in names:
 msg = "Hello, " + name.title() + "!"
 print(msg)
1 usernames = ['hannah', 'ty', 'margot']
greet_users(usernames)

我們將greet_users()定義成接受一個(gè)名字列表，并將其存儲(chǔ)在形參names中。這個(gè)函數(shù)遍歷收到 的列表，并對(duì)其中的每位用戶都打印一條問候語。在1處，我們定義了一個(gè)用戶列表——usernames， 然后調(diào)用greet_users()，并將這個(gè)列表傳遞給它：

Hello, Hannah!
Hello, Ty!
Hello, Margot! 

輸出完全符合預(yù)期，每位用戶都看到了一條個(gè)性化的問候語。每當(dāng)你要問候一組用戶時(shí)，都 可調(diào)用這個(gè)函數(shù)。

8.4.1 在函數(shù)中修改列表

將列表傳遞給函數(shù)后，函數(shù)就可對(duì)其進(jìn)行修改。在函數(shù)中對(duì)這個(gè)列表所做的任何修改都是永 久性的，這讓你能夠高效地處理大量的數(shù)據(jù)。

來看一家為用戶提交的設(shè)計(jì)制作3D打印模型的公司。需要打印的設(shè)計(jì)存儲(chǔ)在一個(gè)列表中， 打印后移到另一個(gè)列表中。下面是在不使用函數(shù)的情況下模擬這個(gè)過程的代碼：

printing_models.py

# 首先創(chuàng)建一個(gè)列表，其中包含一些要打印的設(shè)計(jì)
unprinted_designs = ['iphone case', 'robot pendant', 'dodecahedron']
completed_models = []
# 模擬打印每個(gè)設(shè)計(jì)，直到?jīng)]有未打印的設(shè)計(jì)為止
# 打印每個(gè)設(shè)計(jì)后，都將其移到列表completed_models中
while unprinted_designs:
 current_design = unprinted_designs.pop()
 #模擬根據(jù)設(shè)計(jì)制作3D打印模型的過程
 print("Printing model: " + current_design)
 completed_models.append(current_design)
# 顯示打印好的所有模型
print("\nThe following models have been printed:")
for completed_model in completed_models:
 print(completed_model) 

這個(gè)程序首先創(chuàng)建一個(gè)需要打印的設(shè)計(jì)列表，還創(chuàng)建一個(gè)名為completed_models的空列表， 每個(gè)設(shè)計(jì)打印都將移到這個(gè)列表中。只要列表unprinted_designs中還有設(shè)計(jì)，while循環(huán)就模擬 打印設(shè)計(jì)的過程：從該列表末尾刪除一個(gè)設(shè)計(jì)，將其存儲(chǔ)到變量current_design中，并顯示一條 消息，指出正在打印當(dāng)前的設(shè)計(jì)，再將該設(shè)計(jì)加入到列表completed_models中。循環(huán)結(jié)束后，顯 示已打印的所有設(shè)計(jì)：

Printing model: dodecahedron
Printing model: robot pendant
Printing model: iphone case
The following models have been printed:
dodecahedron
robot pendant
iphone case 

為重新組織這些代碼，我們可編寫兩個(gè)函數(shù)，每個(gè)都做一件具體的工作。大部分代碼都與 原來相同，只是效率更高。第一個(gè)函數(shù)將負(fù)責(zé)處理打印設(shè)計(jì)的工作，而第二個(gè)將概述打印了哪 些設(shè)計(jì)：

1 def print_models(unprinted_designs, completed_models):
 """
 模擬打印每個(gè)設(shè)計(jì)，直到?jīng)]有未打印的設(shè)計(jì)為止
 打印每個(gè)設(shè)計(jì)后，都將其移到列表completed_models中
 """
 while unprinted_designs:
 current_design = unprinted_designs.pop()
 # 模擬根據(jù)設(shè)計(jì)制作3D打印模型的過程
 print("Printing model: " + current_design)
 completed_models.append(current_design)
2 def show_completed_models(completed_models):
 """顯示打印好的所有模型"""
 print("\nThe following models have been printed:")
 for completed_model in completed_models:
 print(completed_model)
unprinted_designs = ['iphone case', 'robot pendant', 'dodecahedron']
completed_models = []
print_models(unprinted_designs, completed_models)
show_completed_models(completed_models) 

在1處，我們定義了函數(shù)print_models()，它包含兩個(gè)形參：一個(gè)需要打印的設(shè)計(jì)列表和一 個(gè)打印好的模型列表。給定這兩個(gè)列表，這個(gè)函數(shù)模擬打印每個(gè)設(shè)計(jì)的過程：將設(shè)計(jì)逐個(gè)地從未 打印的設(shè)計(jì)列表中取出，并加入到打印好的模型列表中。在2處，我們定義了函數(shù) show_completed_models()，它包含一個(gè)形參：打印好的模型列表。給定這個(gè)列表，函數(shù) show_completed_models()顯示打印出來的每個(gè)模型的名稱。 這個(gè)程序的輸出與未使用函數(shù)的版本相同，但組織更為有序。完成大部分工作的代碼都移到 了兩個(gè)函數(shù)中，讓主程序更容易理解。只要看看主程序，你就知道這個(gè)程序的功能容易看清得多：

unprinted_designs = ['iphone case', 'robot pendant', 'dodecahedron']
completed_models = []
print_models(unprinted_designs, completed_models)
show_completed_models(completed_models) 

我們創(chuàng)建了一個(gè)未打印的設(shè)計(jì)列表，還創(chuàng)建了一個(gè)空列表，用于存儲(chǔ)打印好的模型。接下來， 由于我們已經(jīng)定義了兩個(gè)函數(shù)，因此只需調(diào)用它們并傳入正確的實(shí)參即可。我們調(diào)用 print_models()并向它傳遞兩個(gè)列表；像預(yù)期的一樣，print_models()模擬打印設(shè)計(jì)的過程。接 下來，我們調(diào)用show_completed_models()，并將打印好的模型列表傳遞給它，讓其能夠指出打印 了哪些模型。描述性的函數(shù)名讓別人閱讀這些代碼時(shí)也能明白，雖然其中沒有任何注釋。

相比于沒有使用函數(shù)的版本，這個(gè)程序更容易擴(kuò)展和維護(hù)。如果以后需要打印其他設(shè)計(jì)， 只需再次調(diào)用print_models()即可。如果我們發(fā)現(xiàn)需要對(duì)打印代碼進(jìn)行修改，只需修改這些代碼 一次，就能影響所有調(diào)用該函數(shù)的地方；與必須分別修改程序的多個(gè)地方相比，這種修改的效 率更高。

這個(gè)程序還演示了這樣一種理念，即每個(gè)函數(shù)都應(yīng)只負(fù)責(zé)一項(xiàng)具體的工作。第一個(gè)函數(shù)打印 每個(gè)設(shè)計(jì)，而第二個(gè)顯示打印好的模型；這優(yōu)于使用一個(gè)函數(shù)來完成兩項(xiàng)工作。編寫函數(shù)時(shí)，如 果你發(fā)現(xiàn)它執(zhí)行的任務(wù)太多，請(qǐng)嘗試將這些代碼劃分到兩個(gè)函數(shù)中。別忘了，總是可以在一個(gè)函 數(shù)中調(diào)用另一個(gè)函數(shù)，這有助于將復(fù)雜的任務(wù)劃分成一系列的步驟。

8.4.2 禁止函數(shù)修改列表

有時(shí)候，需要禁止函數(shù)修改列表。例如，假設(shè)像前一個(gè)示例那樣，你有一個(gè)未打印的設(shè)計(jì)列 表，并編寫了一個(gè)將這些設(shè)計(jì)移到打印好的模型列表中的函數(shù)。你可能會(huì)做出這樣的決定：即便 打印所有設(shè)計(jì)后，也要保留原來的未打印的設(shè)計(jì)列表，以供備案。但由于你將所有的設(shè)計(jì)都移出 了unprinted_designs，這個(gè)列表變成了空的，原來的列表沒有了。為解決這個(gè)問題，可向函數(shù)傳 遞列表的副本而不是原件；這樣函數(shù)所做的任何修改都只影響副本，而絲毫不影響原件。

要將列表的副本傳遞給函數(shù)，可以像下面這樣做：

function_name(list_name[:])

切片表示法[:]創(chuàng)建列表的副本。在print_models.py中，如果不想清空未打印的設(shè)計(jì)列表，可像下面這樣調(diào)用print_models()：

print_models(unprinted_designs[:], completed_models) 

這樣函數(shù)print_models()依然能夠完成其工作，因?yàn)樗@得了所有未打印的設(shè)計(jì)的名稱，但 它使用的是列表unprinted_designs的副本，而不是列表unprinted_designs本身。像以前一樣，列 表completed_models也將包含打印好的模型的名稱，但函數(shù)所做的修改不會(huì)影響到列表 unprinted_designs。

雖然向函數(shù)傳遞列表的副本可保留原始列表的內(nèi)容，但除非有充分的理由需要傳遞副本，否 則還是應(yīng)該將原始列表傳遞給函數(shù)，因?yàn)樽尯瘮?shù)使用現(xiàn)成列表可避免花時(shí)間和內(nèi)存創(chuàng)建副本，從 而提高效率，在處理大型列表時(shí)尤其如此。

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