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[Python知识库]python3关键字global与nonlocal之间的区别

前言

博主半路出家的python选手,此前没有用过nonlocal关键字,在LeetCode划水的时候遇到一道题目,538.把二叉搜索树转换为累加树,题目内容放在下面:

给出二叉 搜索 树的根节点,该树的节点值各不相同,请你将其转换为累加树(Greater Sum Tree),使每个节点 node 的新值等于原树中大于或等于 node.val 的值之和。
提醒一下,二叉搜索树满足下列约束条件:
节点的左子树仅包含键 小于 节点键的节点。
节点的右子树仅包含键 大于 节点键的节点。
左右子树也必须是二叉搜索树。
注意:本题和 1038: https://leetcode-cn.com/problems/binary-search-tree-to-greater-sum-tree/ 相同
示例 1:
输入:[4,1,6,0,2,5,7,null,null,null,3,null,null,null,8]
输出:[30,36,21,36,35,26,15,null,null,null,33,null,null,null,8]
示例 2:
输入:root = [0,null,1]
输出:[1,null,1]
示例 3:
输入:root = [1,0,2]
输出:[3,3,2]
示例 4:
输入:root = [3,2,4,1]
输出:[7,9,4,10]

附上一张图片:
在这里插入图片描述
二叉搜索树的中序遍历是升序的,把二叉搜索树遍历出来的结果倒过来,既可以得到这棵树的降序序列,准备一个变量sum,在遍历到某个节点的时候直接将遍历过的累加和全部赋给这个节点,即可解决此题,所以写了如下的代码:

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def convertBST(self, root: TreeNode) -> TreeNode:
        sum = 0
        def zhongxu(r):
            global sum
            if not r:
                return
            zhongxu(r.right)
            sum += r.val
            r.val = sum
            zhongxu(r.left)
        if not root: return None
        zhongxu(root)
        return root

但是报错,执行出错,sum那块,执行出错,看官方题解发现,别人用的是nonlocal不是global,换成nonlocal果然过了。

正文开始

Python 的作用域一共有4种,分别是:

L(Local):最内层,包含局部变量,比如一个函数/方法内部。
E(Enclosing):包含了非局部(non-local)也非全局(non-global)的变量。比如两个嵌套函数,一个函数(或类) A 里面又包含了一个函数 B ,那么对于 B 中的名称来说 A 中的作用域就为 nonlocal。
G(Global):当前脚本的最外层,比如当前模块的全局变量。
B(Built-in): 包含了内建的变量/关键字等,最后被搜索。
规则顺序: L –> E –> G –> B。
在局部找不到,便会去局部外的局部找(例如闭包),再找不到就会去全局找,再者去内置中找。
(ps:闭包:比如定义了一个A函数,里面有个变量a,在A函数里面定义一个B函数,B函数使用A函数中的变量a,这就形成了一个闭包。“内层函数对于外层函数非全局变量的引用就会形成闭包”)
如图:
在这里插入图片描述
代码体现如下:

g_count = 0  # 全局作用域
def outer():
    o_count = 1  # 闭包函数外的函数中
    def inner():
        i_count = 2  # 局部作用域

global与nonlocal

当内部作用域想修改外部作用域的变量时,就要用到 global 和 nonlocal 关键字了。

num = 1
def fun1():
    global num  # 需要使用 global 关键字声明
    print(num) 
    num = 123
    print(num)
fun1()
print(num)

输出:

1
123
123 #表明在函数内部是可以改变全局变量的值

如果要修改嵌套作用域(enclosing 作用域,外层非全局作用域)中的变量则需要 nonlocal 关键字了,如下实例:

def outer():
    num = 10
    def inner():
        nonlocal num   # nonlocal关键字声明
        num = 100
        print(num)
    inner()
    print(num)
outer()

输出:

100
100

这也就是笔者在前言的位置说的那道题,为什么用global关键字是通不过的原因所在了,嵌套作用域中的变量需要使用nonlocal关键字才能修改,题目如果把sum定义为类内变量,两个函数不必写成嵌套的格式,就无须考虑关键字,和变量作用域的问题了,如下解法也是可以通过:

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    sum = 0
    def zhongxu(self,r:ListNode)->None:
        if r:
            self.zhongxu(r.right)
            self.sum += r.val
            r.val = self.sum
            self.zhongxu(r.left)
        return
    def bstToGst(self, root: TreeNode) -> TreeNode:
        self.zhongxu(root)
        return root

注意:在内部作用域想修改外部作用域的变量时,就要用到 global 和 nonlocal 关键字!!区分二者。

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加:2021-08-02 10:46:25  更:2021-08-02 10:47:00 
 
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