Day 7：数学运算、逻辑运算和进制转化相关的 16 个内置函数
你好，我是悦创。
1. 学习函数原型
有些朋友平时反映，看不懂官方文档中介绍函数的说明，比如：
max(iterable,*[, key, default])
max 函数的几个形参，为什么有 * 符号，又有 []？
今天在总结内置函数前，先看下如何理解函数原型的文档。
函数形参列表中符号 * 表示，后面的形参只能为关键字参数（keyword argument），不能为位置参数（positional argument），也就是说，max 函数要这么用：
In [5]: a = [1, 2, 3, 4, 2, 2, 3]
In [6]: max(a, key=lambda x: a.count(x), default=1)
Out[6]: 2
定义函数 f，参数 b 位于 * 后面，只能为关键字参数：
In [116]: def f(a, *, b):
...: pass
In [117]: f(a, b=1)
In [118]: f(a, 1) # 这种调用是错误的
TypeError: f() takes 1 positional argument but 2 were given
再看一个内置函数 sum：
sum(iterable, /, start=0)
看到形参列表中有一个 /，它表示 / 前的参数只能是位置参数，不能是关键字参数。
因此，以下调用是合法的：
In [18]: a = [1, 3, 2, 1, 4, 2]
In [19]: sum(a,2) # start=2 表示求和的初始值为 2
Out[19]: 15
以下调用是非法的，iterable 参数不能被赋值为关键字实参：
In [23]: sum(iterable=a,start=2)
TypeError: sum() takes no keyword arguments
平时大家更多看到的是这么使用 max 函数：
In [7]: max([1, 2, 3, 4, 2, 2, 3])
Out[7]: 4
[] 表示里面的形参是可选项，max 函数可被如下几种形式调用：
max(iterable)
max(iterable,*, key)
max(iterable,*,default)
max(iterable,*, key, default)
不能这么被调用：
max(*, key)
iterable 没有默认值，所以它是不能被省略的，必须要给出一个实参。
关于 Python 中五类函数参数，也会单独有介绍。
在弄懂这些基础知识后，下面开始总结内置函数的用法，同时学会 Python 中函数如何定义、如何使用等。
2. 数学运算
2.1 len(s)
返回对象内元素个数：
In [83]: dic = {'a': 1, 'b': 3}
In [84]: len(dic)
Out[84]: 2
2.2 max(iterable, *[, default=obj, key=func])
max(iterable, *[, default=obj, key=func])，返回最大值：
In [99]: max(3, 1, 4, 2, 1)
Out[99]: 4
In [100]: max((), default=0)
Out[100]: 0
In [89]: di = {'a': 3, 'b1': 1, 'c': 4}
In [90]: max(di)
Out[90]: 'c'
In [102]: a = [{'name': 'xiaoming', 'age': 18, 'gender': 'male'}, {'name': '
...: xiaohong', 'age': 20, 'gender': 'female'}]
In [104]: max(a, key=lambda x: x['age'])
Out[104]: {'name': 'xiaohong', 'age': 20, 'gender': 'female'}
如果已知多个列表，找出列表更长的，使用 max 方法：
In [12]: def max_length(*lst):
...: return max(*lst, key=lambda v: len(v))
In [13]: max_length([1, 2, 3], [4, 5, 6, 7], [8])
Out[13]: [4, 5, 6, 7]
代码可视化图：
可看到，max、min 函数都有一个参数 key，它们也被称为 key 函数，key 函数一般结合更紧凑的 lambda 函数。
max 有一个 default 参数：
- 当传入的列表为空时，若参数 default 被赋值，则返回 default；
- 否则，会抛空序列的异常（empty sequence）。
In [4]: max([], default='0')
Out[4]: '0'
In [5]: max([])
ValueError: max() arg is an empty sequence
2.3 pow(base, exp, mod=None)
base 为底的 exp 次幂，如果 mod 给出，取余：
In [149]: pow(3, 2, 4)
Out[149]: 1
2.4 round(number, ndigits=None)
四舍五入，ndigits 代表小数点后保留几位：
In [157]: round(10.0222222, 3)
Out[157]: 10.022
2.5 sum(iterable, /, start=0)
求和：
In [181]: a = [1, 4, 2, 3, 1]
In [182]: sum(a)
Out[182]: 11
In [185]: sum(a, 10) #求和的初始值为10
Out[185]: 21
2.6 abs(x, /)
求绝对值或复数的模：
In [1]: abs(-6)
Out[1]: 6
2.7 divmod(a, b)
分别取商和余数：
In [97]: divmod(10, 3)
Out[97]: (3, 1)
2.8 complex(real=0, imag=0)
创建一个复数：
In [81]: complex(1, 2)
Out[81]: (1+2j)
2.9 hash(obj, /)
返回对象的哈希值：
In [30]: class Student():
...: def __init__(self,id,name):
...: self.id = id
...: self.name = name
...: def __repr__(self):
...: return 'id = '+self.id +', name = '+self.name
In [33]: xiaoming = Student('001','xiaoming')
In [112]: hash(xiaoming)
Out[112]: 6139638
2.10 id(obj, /)
返回对象的内存地址：
In [30]: class Student():
...: def __init__(self,id,name):
...: self.id = id
...: self.name = name
...: def __repr__(self):
...: return 'id = '+self.id +', name = '+self.name
In [33]: xiaoming = Student('001','xiaoming')
In [115]: id(xiaoming)
Out[115]: 98234208
3. 逻辑运算
3.1 all(iterable, /)
接受一个迭代器，如果迭代器的所有元素都为真，返回 True，否则返回 False：
In [2]: all([1, 0, 3, 6])
Out[2]: False
In [3]: all([1, 2, 3])
Out[3]: True
3.2 any(iterable, /)
接受一个迭代器，如果迭代器里有一个元素为真，返回 True，否则返回 False：
In [4]: any([0, 0, 0, []])
Out[4]: False
In [5]: any([0, 0, 1])
Out[5]: True
4. 进制转化
4.1 ascii(obj, /)
调用对象的 repr() 方法，获得该方法的返回值。
In [30]: class Student():
...: def __init__(self,id,name):
...: self.id = id
...: self.name = name
...: def __repr__(self):
...: return 'id = '+self.id +', name = '+self.name
In [33]: xiaoming = Student('001','xiaoming')
In [34]: print(xiaoming)
id = 001, name = xiaoming
In [34]: ascii(xiaoming)
Out[34]: 'id = 001, name = xiaoming'
4.2 bin(number, /)
将十进制转换为二进制：
In [35]: bin(10)
Out[35]: '0b1010'
4.3 oct(number, /)
将十进制转换为八进制：
In [36]: oct(9)
Out[36]: '0o11'
4.4 hex(number, /)
将十进制转换为十六进制：
In [37]: hex(15)
Out[37]: '0xf'
5. 小结
今天与大家一起学习，如何查看函数原型文档，同时学习 16 个数学、逻辑、进制转化相关的内置函数：
- 10 个和数学运算相关；
- 2 个逻辑运算相关；
- 4 个进制转化相关的。
使用它们不用 import，处处可用，很方便。
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