目标

  • 函数的概念
  • 函数的创建与调用
  • 函数的作用

[引入] 中学课本中，计算圆柱体积的数学公式为：V圆柱=hπr2。当知道圆柱的半径r和高h时，就可以根据公式计算出圆柱的体积。假设需要计算三个不同大小的圆柱体积：对应的半径r和高h——r1=3，h1=10；r2=4，h2=11；r3=5，h3=12。代码如下↓↓↓↓

import math
r1, r2, r3 = 3, 4, 5
h1, h2, h3 = 10, 11, 12
V1 = h1 * math.pi * r1**2
V2 = h2 * math.pi * r2**2
V3 = h3 * math.pi * r3**2
print(V1)
# 结果：282.7433388230814
print(V2)		
# 结果：552.9203070318035
print(V3)		
# 结果：942.4777960769379

[引发思考] 不知道大家是否有所注意！上面的代码中我们做了三次求圆柱体积，虽然r1、r2、r3，h1，h2，h3的值各不相同，但是三段代码并没有实质性的区别，属于重复代码。要想写出高质量的代码，首先要解决的就是重复代码的问题。对于上面的代码来说，可以将计算圆柱体积的功能封装到一个称为函数的代码块中，在需要计算圆柱体积的地方，我们只需要调用函数就可以了！哪什么是函数呢？

1、函数的概念

(1)概念：函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。

(2)作用：函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。

(3)函数主要扮演两个角色：

  • 最大化代码重用和最小化代码冗余
  • Python的函数是一种简单的打包逻辑算法的方式。可以一处编写多处运行，是 Python 语言最基本的组成工具。
  • 过程的分解
  • 函数提供一种将一个任务分割为定义完好的不同部分的工具。比如制作一份披萨，开始需要混合面粉，将面粉搅拌均匀，添加顶部原料和烘焙等。如果是设定给机器人来完成这件事，函数会将整个做披萨这个任务分割成为独立的方法
    来完成整个过程中的子任务。独立实现较小的任务要比一次 完成整个过程容易。
  • 一般来说，函数关注过程：关于如何做某事，而不是对哪些对象做这件事。

2、函数的创建与调用

(1)[引入] 数学中的函数通常形如y = f(x)一元一次函数或者z = g(x, y)一元二次函数这样的形式----->①在y = f(x)中，f是函数的名字，x是函数的自变量，y是函数的因变量；②而在z = g(x, y)中，g是函数名，x和y是函数的自变量，z是函数的因变量。Python中的函数跟这个结构是一致的，每个函数都有自己的名字：自变量和因变量。我们通常把Python中函数的自变量称为函数的参数，而因变量称为函数的返回值。

(2)语法：

def 函数名(参数1,参数2,参数3,……):
    代码1
    代码2
    ………………


  • ①函数代码块以def关键字开头，后接函数名（命名规则与变量的命名规则一致）；

如果单词命名时可以采用以下方式：

  • 下划线：my_name
  • 小驼峰：myName
  • 大驼峰：MyName
  • ②任何传入的参数必须放在圆括号中间，圆括号之间可以用于定义参数。
  • ③函数的第一句可以选择性地使用注释说明此函数的作用；
  • ④函数内容以冒号起始，并且缩进；
  • ⑤return[表达式]结束函数，选择性地返回一个值给调用放。不带return语句相当于返回None值。

(3)调用函数

函数名(参数)
  • 注意：
  • 不同的需求，参数可有可无。
  • 在Python中，函数必须先定义后使用

(4)实操函数的创建与调用

  • [简单示例]
# 定义名为my_function函数，传入两个参数，并将参数打印出来。
def my_function(a, b):
    print(a, b)

# 调用函数，并传入参数
my_function(11,22)

# 结果
11 22
  • 使用函数解决上述圆柱体积的问题
# 定义函数：def是定义函数的关键词，fac是函数，r是参数(自变量)。
from math import pi 
def Volume(r, h):
    """求圆柱的体积"""
    V = h * pi * r**2
    # 返回圆柱的体积(因变量)
    return V

# 当需要计算圆柱体积时，不用重复写代码，仅仅直接调用函数Volume()即可
print(Volume(3, 10))

# 结果
282.7433388230814