1、定義函數(shù)
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函數(shù)是可重用的程序。本書中已經(jīng)使用了許多內(nèi)建函數(shù),如len()函數(shù)和range()函數(shù),但是還沒自定義過函數(shù)。定義函數(shù)的語法格式如下:
def 函數(shù)名(參數(shù)):
函數(shù)體
定義函數(shù)的規(guī)則如下:
①關(guān)鍵字def用來定義一個函數(shù),它是define的縮寫。
②函數(shù)名是函數(shù)的唯一標識,函數(shù)名的命名規(guī)則遵循標識符的命名規(guī)則。
③函數(shù)名后面一定要緊跟著一個括號,括號內(nèi)的參數(shù)是可選的,括號后面要有冒號。
④函數(shù)體(statement)為一個或一組Python語句,注意要有縮進。
⑤函數(shù)體的第一行可以有文檔字符串,用于描述函數(shù)的功能,用三引號括起來。
按照定義規(guī)則,可以定義第一個函數(shù)了:
def?hello_world():
...?????print('Hello,world!')???#?注意函數(shù)體要有縮進
...
hello_world()
Hello,world!
這個函數(shù)不帶任何參數(shù),它的功能是打印出“Hello,world!”。最后一行代碼hello_world()是調(diào)用函數(shù),即讓Python執(zhí)行函數(shù)的代碼。
2、全局變量和局部變量
全局變量是定義在所有函數(shù)外的變量。例如,定義一個全局變量a,分別在函數(shù)test1()和test2()使用變量a:
a?=?100???#?全局變量
def?test1():
...?????print(a)
...
def?test2():
...?????print(a)
...
test1()
100
test2()
100
定義了全局變量a之后,在函數(shù)test1()和test2()內(nèi)都可以使用變量a,由此可知,全局變量的作用范圍是全局。
局部變量是在函數(shù)內(nèi)定義的變量,除了用關(guān)鍵字global修飾的變量以外。例如,在函數(shù)test1()內(nèi)定義一個局部變量a,分別在函數(shù)外和另一個函數(shù)test2()內(nèi)使用變量a:
def?test1():
...?????a?=?100???#?局部變量
...?????print(a)
...
def?test2():
...?????print(a)
...
test1()
100
print(a)
Traceback?(most?recent?call?last):
File?"stdin",?line?1,?in?module
NameError:?name?'a'?is?not?defined
test2()
Traceback?(most?recent?call?last):
File?"stdin",?line?1,?in?module
File?"stdin",?line?2,?in?test2
NameError:?name?'a'?is?not?defined
Python解釋器提示出錯了。由于局部變量a定義在函數(shù)test1()內(nèi),因此,在函數(shù)test1()內(nèi)可以使用變量a,但是在函數(shù)外或者另一個函數(shù)test2()內(nèi)使用變量a,都會報錯,由此可見,局部變量的作用范圍是定義它的函數(shù)內(nèi)部。
一般情況下,在函數(shù)內(nèi)聲明的變量都是局部變量,但是采用關(guān)鍵字global修飾的變量卻是全局變量:
def?test1():
...?????global?a???#?全局變量
...?????a?=?100
...?????print(a)
...
def?test2():
...?????print(a)
...
test1()
100
print(a)
100
test2()
100
這個程序與上個程序相比,只是在函數(shù)test1()中多了一行代碼“global a”,程序便可以正確運行了。在函數(shù)test1()中,采用關(guān)鍵字global修飾了變量a之后,變量a就變成了全局變量,不僅可以在該函數(shù)內(nèi)使用,還可以在函數(shù)外或者其他函數(shù)內(nèi)使用。
如果在某個函數(shù)內(nèi)局部變量與全局變量同名,那么在該函數(shù)中局部變量會覆蓋全局變量:
a?=?100???#?全局變量
def?test1():
...?????a?=?200???#?同名局部變量
...?????print(a)
...
def?test2():
...?????print(a)
...
test1()
200
test2()
100
由于在函數(shù)test1()中定義了一個與全局變量同名的局部變量a,因此,在函數(shù)test1()中全局變量a的值被局部變量覆蓋了,但是在函數(shù)test2()中全局變量a的值沒有被覆蓋。
綜上所述,在Python中,全局變量保存的數(shù)據(jù)供整個腳本文件使用;而局部變量只用于臨時保存數(shù)據(jù),變量僅供局部代碼塊使用。
1、函數(shù)定義
①使用def關(guān)鍵字定義函數(shù)
②
def 函數(shù)名(參數(shù)1.參數(shù)2.參數(shù)3...):
"""文檔字符串,docstring,用來說明函數(shù)的作用"""
#函數(shù)體
return 表達式
注釋的作用:說明函數(shù)是做什么的,函數(shù)有什么功能。
③遇到冒號要縮進,冒號后面所有的縮進的代碼塊構(gòu)成了函數(shù)體,描述了函數(shù)是做什么的,即函數(shù)的功能是什么。Python函數(shù)的本質(zhì)與數(shù)學中的函數(shù)的本質(zhì)是一致的。
2、函數(shù)調(diào)用
①函數(shù)必須先定義,才能調(diào)用,否則會報錯。
②無參數(shù)時函數(shù)的調(diào)用:函數(shù)名(),有參數(shù)時函數(shù)的調(diào)用:函數(shù)名(參數(shù)1.參數(shù)2.……)
③不要在定義函數(shù)的時候在函數(shù)體里面調(diào)用本身,否則會出不來,陷入循環(huán)調(diào)用。
④函數(shù)需要調(diào)用函數(shù)體才會被執(zhí)行,單純的只是定義函數(shù)是不會被執(zhí)行的。
⑤Debug工具中Step into進入到調(diào)用的函數(shù)里,Step Into My Code進入到調(diào)用的模塊里函數(shù)。
spline函數(shù)可以實現(xiàn)三次樣條插值 x = 0:10; y = sin(x); xx = 0:.25:10; yy = spline(x,y,xx); plot(x,y,'o',xx,yy) 另外fnplt csapi這兩個函數(shù)也是三次樣條插值函數(shù),具體你可以help一下!
1、complex()
返回一個形如?a+bj?的復數(shù),傳入?yún)?shù)分為三種情況:
參數(shù)為空時,返回0j;參數(shù)為字符串時,將字符串表達式解釋為復數(shù)形式并返回;參數(shù)為兩個整數(shù)(a,b)時,返回?a+bj;參數(shù)只有一個整數(shù) a 時,虛部 b 默認為0,函數(shù)返回?a+0j。
2、dir()
不提供參數(shù)時,返回當前本地范圍內(nèi)的名稱列表;提供一個參數(shù)時,返回該對象包含的全部屬性。
3、divmod(a,b)
a -- 代表被除數(shù),整數(shù)或浮點數(shù);b -- 代表除數(shù),整數(shù)或浮點數(shù);根據(jù) 除法運算 計算 a,b 之間的商和余數(shù),函數(shù)返回一個元組(p,q)?,p 代表商?a//b?,q 代表余數(shù)?a%b。
4、enumerate(iterable,start=0)
iterable -- 一個可迭代對象,列表、元組序列等;start -- 計數(shù)索引值,默認初始為0‘該函數(shù)返回枚舉對象是個迭代器,利用 next() 方法依次返回元素值,每個元素以元組形式存在,包含一個計數(shù)元素(起始為 start )和 iterable 中對應的元素值。
在 數(shù)學 學科 數(shù)值分析 中, 樣條 是一種特殊的 函數(shù) ,由 多項式 分段定義。樣條的 英語 單詞spline來源于可變形的樣條工具,那是一種在 造船 和 工程制圖 時用來畫出光滑形狀的工具。在中國大陸,早期曾經(jīng)被稱做“齒函數(shù)”。后來因為工程學術(shù)語中“放樣”一詞而得名。
在 插值 問題中,樣條插值通常比 多項式插值 好用。用低階的樣條插值能產(chǎn)生和高階的多項式插值類似的效果,并且可以避免被稱為 龍格現(xiàn)象 的數(shù)值不穩(wěn)定的出現(xiàn)。并且低階的樣條插值還具有“保凸”的重要性質(zhì)。
在 計算機科學 的 計算機輔助設(shè)計 和 計算機圖形學 中,樣條通常是指分段定義的多項式 參數(shù)曲線 。由于樣條構(gòu)造簡單,使用方便,擬合準確,并能近似 曲線擬合 和交互式曲線設(shè)計中復雜的形狀,樣條是這些領(lǐng)域中曲線的常用表示方法。
scipy.interpolate.splrep(x,y,w = None,xb = None,xe = None,k = 3,task = 0,s = None,t = None,full_output = 0,per = 0,quiet = 1 )
找到一維曲線的B樣條曲線表示。
給定數(shù)據(jù)點集,確定區(qū)間上度k的平滑樣條近似。(x[i], y[i])xb = x = xe
x,y: array_like
定義曲線y = f(x)的數(shù)據(jù)點。
w: array_like,optional
權(quán)重的嚴格正秩1數(shù)組,其長度與x和y相同。權(quán)重用于計算加權(quán)最小二乘樣條擬合。如果y值中的誤差具有矢量d給出的標準偏差,則w應為1 / d。默認值為1(len(x))。
xb, xe:float, optional
適合的間隔。如果為None,則它們分別默認為x [0]和x [-1]。
k: int,optional
花鍵擬合的程度。建議使用三次樣條。甚至應避免使用k值,尤其是在s值小的情況下。1 = k = 5
task:{1, 0, -1}, optional
如果task == 0,則在給定的平滑因子s下找到t和c。
如果task == 1,則找到t和c作為平滑因子s的另一個值。對于同一組數(shù)據(jù),必須先前有一個task = 0或task = 1的調(diào)用(t將存儲為內(nèi)部使用)
如果task = -1,則找到給定結(jié)點t的加權(quán)最小二乘樣條曲線。這些應該是內(nèi)部結(jié),因為兩端的結(jié)將自動添加。
s:float, optional
平滑條件。滿足以下條件來確定平滑度:sum((w (y-g)) * 2,axis = 0)= s其中g(shù)(x)是(x,y)的平滑插值。用戶可以使用s來控制貼合度和貼合度之間的權(quán)衡。較大的s表示更平滑,而較小的s表示較不平滑。s的推薦值取決于權(quán)重w。如果權(quán)重代表y的標準偏差的倒數(shù),則應在(m-sqrt(2 * m),m + sqrt(2 * m))范圍內(nèi)找到一個好的s值,其中m是x,y和w中的數(shù)據(jù)點。默認值:如果提供了權(quán)重,則s = m-sqrt(2 * m)。如果未提供權(quán)重,則s = 0.0(內(nèi)插)。
t:array_like, optional
任務= -1所需的結(jié)。如果給出,則任務自動設(shè)置為-1。
f:full_outputbool, optional
如果非零,則返回可選輸出。
per:bool, optional
如果非零,則將數(shù)據(jù)點視為周期為x [m-1]-x [0]的周期,然后返回平滑的周期樣條近似。不使用y [m-1]和w [m-1]的值。
quiet:bool, optional
非零以禁止顯示消息。不推薦使用此參數(shù);請改用標準的Python警告過濾器。
Returns:
tck:tuple
元組(t,c,k),包含結(jié)向量,B樣條系數(shù)和樣條度。
fp:array, optional
樣條近似值的平方殘差的加權(quán)總和。
ier:int, optional
有關(guān)splrep成功的整數(shù)標志。如果ier = 0,則表示成功。如果[1,2,3]中的ier發(fā)生錯誤,但未引發(fā)。否則會引發(fā)錯誤。
msg:str, optional
對應于整數(shù)標志ier的消息。
下面插值一個函數(shù)
Python內(nèi)置函數(shù)有很多,為大家推薦5個神仙級的內(nèi)置函數(shù):
(1)Lambda函數(shù)
用于創(chuàng)建匿名函數(shù),即沒有名稱的函數(shù)。它只是一個表達式,函數(shù)體比def簡單很多。當我們需要創(chuàng)建一個函數(shù)來執(zhí)行單個操作并且可以在一行中編寫時,就可以用到匿名函數(shù)了。
Lamdba的主體是一個表達式,而不是一個代碼塊。僅僅能在lambda表達式中封裝有限的邏輯進去。
利用Lamdba函數(shù),往往可以將代碼簡化許多。
(2)Map函數(shù)
會將一個函數(shù)映射到一個輸入列表的所有元素上,比如我們先創(chuàng)建了一個函數(shù)來返回一個大寫的輸入單詞,然后將此函數(shù)應有到列表colors中的所有元素。
我們還可以使用匿名函數(shù)lamdba來配合map函數(shù),這樣可以更加精簡。
(3)Reduce函數(shù)
當需要對一個列表進行一些計算并返回結(jié)果時,reduce()是個非常有用的函數(shù)。舉個例子,當需要計算一個整數(shù)列表所有元素的乘積時,即可使用reduce函數(shù)實現(xiàn)。
它與函數(shù)的最大的區(qū)別就是,reduce()里的映射函數(shù)(function)接收兩個參數(shù),而map接收一個參數(shù)。
(4)enumerate函數(shù)
用于將一個可遍歷的數(shù)據(jù)對象(如列表、元組或字符串)組合為一個索引序列,同時列出數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)下標,一般用在for循環(huán)當中。
它的兩個參數(shù),一個是序列、迭代器或其他支持迭代對象;另一個是下標起始位置,默認情況從0開始,也可以自定義計數(shù)器的起始編號。
(5)Zip函數(shù)
用于將可迭代的對象作為參數(shù),將對象中對應的元素打包成一個個元組,然后返回由這些元組組成的列表
當我們使用zip()函數(shù)時,如果各個迭代器的元素個數(shù)不一致,則返回列表長度與最短的對象相同。
本文標題:python樣條函數(shù) python樣條曲線
文章URL:http://jinyejixie.com/article16/hejggg.html
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