Python 第四週講義

自訂函式

我們可以自己寫一個函式，並自訂它的功能。

創建

def 函式名稱(參數1,參數2,參數3...):	#參數數量可以0～∞
  return 回傳值	#此行可寫可不寫，沒寫就只是不會回傳資料

使用

在創建完就可以使用函式，並可以重複使用
ex.

def a(x,y):
  print(x+y)
a(1,2)

回傳值

在將函式放入其他函式或將它作為一個值時，必須有回傳值(return)，在回傳之後，函式就會結束

def a(x,y):
  print(x+y)
  return x-y
print(a(1,2))
b=a(3,5)
print(b)
 

output

3
-1
8
-2

遞迴

將函式多次在回傳值呼叫自己就是遞迴，多搭配if,else,elif使用
注意:在實作遞迴時要記得設置終止條件，否則會出現錯誤

def a(x,y):
  print(x,y,"/")
  if(x>y):
    return a(x-y,y+1)
  else:
    return 1
print(a(5,2))

範例: 費波那契數列
f(n) = f(n-1) + f(n-2)
f(0) = 0, f(1) = 1
錯誤的寫法:

def fib(x):
  return fib(x-1) + fib(x-2)
 
print(fib(9))

output

RecursionError: maximum recursion depth exceeded

因為沒有設定結束

正確寫法

def fib(x:int):
  if (x <= 1):return x  # <-- stop condition
  return fib(x-1) + fib(x-2)
    
              # 0 1 2 3 4 5 6 7  8  9
print(fib(9)) # 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34

output

34

 
class TCFSH:
  def __init__(self, id, name, grade):
    self.id = id
    self.name = name
    self.grade = grade
    self.score = None
        
        
john = TCFSH(910943, "John", 2)
 
print(john.id)
print(john.name)
print(john.grade)
print(john.score)
john.score = 80
print(john.score)
 

output

910943
John
2
None
80

類別裡的函式

我們可在類別class裡定義函式，方便我們對物件更改，訪問屬性

 
class TCFSH:
  def __init__(self, id, name, grade):
    self.id = id
    self.name = name
    self.grade = grade
    self.score = None
        
  def show_inf(self):
    name = self.name # 在類別裡呼叫物件屬性用self
    print("show", name, "inf")
    print(self.id)
    print(self.name)
    print(self.grade)
    print(self.score)
  def change_std_score(self, score):
    self.score = score
    print(str(self.name)+"'s grade is", self.score )
        
john = TCFSH(910943, "John", 2)
 
john.show_inf()  # <-- 呼叫物件函式時，需要先打上 物件名稱.函式名稱
print("=========================")
john.change_std_score(100)
 

output

show John inf
910943
John
2
None
=========================
John's grade is 100

父類別、子類別

可以在class底下建立class在外層的是父類別，下一層的是子類別
以此類推，而呼叫子類別時要先呼叫父類別才能運作，中間如何呼叫內部的函式一樣用.隔開

class a:
  class b:
    def __init__(self):
      self.z=1
      def k(y):
      print(y)
  def __init__(self):
    self.w=1
  def n(x):
    print(x**2)
 
a.b.k(15)
a.n(10)

output

15
100

Root:根，最上面的一個點
Node:節點，相連的點
Parent:父節點
Child:子節點
Grandchild:子節點的子節點
Ancestor:在往上跨一代的節點都是該點的Ancestor(不含父節點)
Descendant:在往下跨一代的節點都是該點的Descendant(不含子節點)

Subtree:子樹，下面有child的child
Leaves:沒有child的子節點
Key:裡面的值
Edge:節點之間的連接
Sibling:兄弟節點
Level:由上往下算(ex.Level 1,Level 2,Level 3…)
Hight:高度，由下往上算有幾層
Tree Degree:子節點數

二元樹(binary tree)

二元樹是樹的其中一種結構，它只有每一層只有兩個分支
習慣上認為兩個子樹是不同的tree(只有在二元樹)

二元樹(排序)

排序後右邊的樹一定比左邊大，右子樹比左子樹大
image link

完美二元樹（Perfect Binary Tree）:每一層都是最大節點數
完全二元樹（Complete Binary Tree）:是完美二元樹或除了最後一層以外是滿的，並只連續缺少右子樹。

import random as r
 
class binary_tree:
    def __init__(self, data):
        self.left = None
        self.right = None
        self.data = data
        
    def SetChild(self, n):
        if ( n.data > self.data):
            if (self.right == None):
                self.right = n
                return 0
            else:
                self.right.SetChild(n)
        elif (n.data < self.data):
            if (self.left == None):
                self.left = n
                return 0
            else:
                self.left.SetChild(n)
        
    def show(self):
        print("(", end = " ")
        
        if (self.left != None):
            self.left.show()
            #print(self.left.data)
        else:
            print(None, end = ", ")
            
        print(self.data, end = ", ")
        
        if(self.right != None):
            self.right.show()
            #print(self.right.data)
        else:
            print(None, end = ", ")
        print(")", end = " ")
            
# set root
a = []
n = r.randint(0, 10)
a.append(n)
a[0] = binary_tree(n)
 
for i in range(1, 6):
    n = r.randint(0, 50)
    a.append(n)
    a[i] = binary_tree(a[i])
    a[0].SetChild(a[i])
    
for i in a:
    print(i.data, end = " ")
print("")
a[0].show()
    

output

3 49 47 1 14 11 
( ( None, 1, None, ) 3, ( ( ( ( None, 11, None, ) 14, None, ) 47, None, ) 49, None, ) ) 

1232