【每日一练】python函数与装饰器

Python装饰器是一种用于修改函数或类的行为的语法结构。装饰器可以在不修改原始函数或类的情况下，为它们添加额外的功能。

使用装饰器的常见场景是在不改变原函数代码的情况下，给函数添加日志记录、性能统计、输入验证等功能。装饰器还可以用于授权、缓存、重试等功能。

装饰器通过在函数或类定义的上面添加@语法糖来使用。当定义了一个函数或类后，可以通过在其上面添加@装饰器名称，将装饰器应用到函数或类上。

下面是一个简单的装饰器示例：

python 复制代码

def log_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"Calling function {func.__name__}")
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f"Finished calling function {func.__name__}")
        return result
    return wrapper

@log_decorator
def add(a, b):
    return a + b

print(add(1, 2))

输出结果为：

Calling function add
Finished calling function add
3

在上面的示例中，定义了一个装饰器log_decorator，它会在被装饰的函数调用前后打印日志。然后，通过@log_decorator将装饰器应用到add函数上。当调用add函数时，实际上是调用了log_decorator返回的wrapper函数，从而实现了打印日志的功能。

可以看到，装饰器可以方便地为函数添加额外的功能，而不需要修改原函数的代码。装饰器还可以带参数，用于传递给装饰器的函数或类。装饰器可以是函数形式的装饰器，也可以是类形式的装饰器。

使用递归实现斐波那契数列

python 复制代码

def f(n):
    if n < 2:
        return n
    else:
        return f(n - 1) + f(n - 2)


def fl(n):
    listF = []
    for i in range(n + 1):
        listF.append(f(i))
    print(listF)


fl(10)

[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55]

然而，这段代码有一个效率上的问题，即函数 f 使用递归的方式计算斐波那契数列，这种计算方式对于较大的 n 值非常低效，因为它会重复计算很多相同的值。

一个改进的方法是使用动态规划或者记忆化递归来避免重复计算。这里是一个使用记忆化的版本：

python 复制代码

def memoize(f):
    cache = {}
    def helper(x):
        if x not in cache:            
            cache[x] = f(x)
        return cache[x]
    return helper

@memoize
def f(n):
    if n < 2:
        return n
    else:
        return f(n-1) + f(n-2)

def fl(n):
    listF = []
    for i in range(n+1):
        listF.append(f(i))
    print(listF)

fl(10)

在这个版本中，我们添加了一个 memoize 装饰器来缓存已计算的结果，这样在递归调用时可以直接从缓存中获取结果而不需要重新计算。

请实现一个装饰器，把函数的返回值+100然后返回

python 复制代码

def x100(func):
    def inner(a, b):
        return func(a, b) * 100

    return inner


@x100
def add(a, b):
    return a + b


print(add(1, 2))

请实现一个装饰器，通过一次调用使函数重复执行5次

python 复制代码

def run5(func):
    def inner():
        for i in range(5):
            func()

    return inner


@run5
def run():
    print("hello world")


run()

hello world
hello world
hello world
hello world
hello world

请实现一个装饰器每次调用函数时，在调用函数时输出函数名字及调用函数的时间点

python 复制代码

import datetime


def name_time(func):
    def inner():
        func()
        print(
            "函数的执行时间点：", datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
        )
        print("函数名：", func.__name__)

    return inner


@name_time
def test():
    print("test函数执行。")


test()

test函数执行。
函数的执行时间点： 2024-07-12 14:39:05
函数名： test

有一个计算两个数和的方法，为其添加一个确保两个参数都是int或float类型的装饰器，保证运算不会抛异常

python 复制代码

def check_num(func):
    def inner(n1, n2):
        if isinstance(n1, (int, float)) and isinstance(n2, (int, float)):
            return func(n1, n2)
        else:
            print("输入的参数类型有误！")

    return inner


@check_num
def add(n1, n2):
    return n1 + n2


add(3 ** (1 / 2), 3)

4.732050807568877

有一个一次性录入人名并返回人名的方法(人名只考虑存英文)，为其添加一个装饰器，使得处理后人名首字母一定大写

python 复制代码

# 首字母大写
def upper_name(func):
    def wrapper():
        name = func()
        return name.title()

    return wrapper


@upper_name
def get_name():
    name = input("name: ")  # owen
    return name


print(get_name())

Owen

使用函数传参的方式实现去哪里旅游的功能,根据意向内容决定去玩什么

python 复制代码

def xuzhou():
    print("去徐州了。")


def lianyungang():
    print("去连云港了。")


def shanghai():
    print("去上海了。")


def trip(city):
    print("计划去旅游")
    city()
    print("旅游结束")


attraction = input("请输入要去的景点：")
if attraction == "云龙山" or attraction == "云龙湖":
    trip(xuzhou)
elif attraction == "花果山" or attraction == "水帘洞":
    trip(lianyungang)
elif attraction == "东方明珠" or attraction == "上海迪士尼":
    trip(shanghai)
else:
    print("没有这个景点。")

计划去旅游
去连云港了。
旅游结束