Python 中的 nonlocal 关键字: 理解嵌套函数变量修改

Python 中的 'nonlocal' 关键字是一种用于嵌套函数的声明，它告诉 Python 解释器在当前作用域中使用外层函数的变量 'count'，而不是创建一个新的局部变量。

例如，在以下代码中，'count' 是在 'count_inversions' 函数中定义的变量。然而，在 'merge_sort' 和 'merge' 函数中，我们希望能够更新 'count' 变量的值。为了实现这个功能，我们使用了 'nonlocal count' 声明，以便在这两个函数中使用 'count' 变量，并且对它进行修改。

def count_inversions(arr):
  count = 0
  def merge_sort(arr):
    nonlocal count
    if len(arr) > 1:
      mid = len(arr) // 2
      left = arr[:mid]
      right = arr[mid:]
      merge_sort(left)
      merge_sort(right)
      merge(left, right, arr)
  merge_sort(arr)
  return count

def merge(left, right, arr):
  nonlocal count
  i = j = k = 0
  while i < len(left) and j < len(right):
    if left[i] <= right[j]:
      arr[k] = left[i]
      i += 1
    else:
      arr[k] = right[j]
      j += 1
      count += len(left) - i
    k += 1
  while i < len(left):
    arr[k] = left[i]
    i += 1
    k += 1
  while j < len(right):
    arr[k] = right[j]
    j += 1
    k += 1

不使用 'nonlocal count' 声明的话，Python 解释器会将 'count' 视为 'merge_sort' 和 'merge' 函数中的局部变量，而不是外层函数中的变量。这样，在对 'count' 进行修改时，只会修改局部变量的值，而不会影响到外层函数中的变量。因此，为了正确地更新外层函数中的 'count' 变量，我们使用了 'nonlocal count' 声明。

'nonlocal' 关键字是 Python 中一个重要的概念，它允许我们在嵌套函数中修改外层函数的变量，从而实现更灵活的代码结构。