函数
4.1函数的定义与使用
4.1.1 函数的理解与定义
定义:函数是一段具有特定功能的、可重用的语句组。
作用:降低编程难度、代码复用
def ():
return
特点:函数定义时,所指定参数为占位符,参数是输入,参数体为处理,结果为输出(IPO)
函数定义后,如果结果不经调用,则不会执行
实例:计算n!
def fact(n):
s=1
for i in range (1,n+1):
s*=i
return s
4.1.2 函数的使用及调用
定义:是运行代码的方式,调用时要给出实际参数,用实际参数替换给定参数
方法:将 fact(X)带入即可
4.1.3 函数的参数传递
特点:无论函数是否具有参数,都必须有()
def fact():
print("...")
函数定义时可以为某些参数指定默认值,构成可选参数。
def (,):
return
实例:计算n!//m
def fact(n,m=1):
s=1
for i in range (1,n+1):
s*=i
return s//m
实例:计算n!乘数
def fact(n,*b):
s=1
for i in range (1,n+1):
s*=i
for item in b:
s*=item
return s
函数调用时参数可以按照位置或者名称方式传递:
fact(m=5,n=10)或者fact(5,10)
4.1.4 函数返回值
定义:返回零个或者多个结果,return保留字来传递返回值
特征:返回值可以有也可以无
return n//m,n,m
(10,5,3)
4.1.5局部变量及全局变量
局部变量:函数内部的变量
全局变量:服务于整个函数的变量
特征:1.局部变量和全局变量是不同的两种变量,局部变量是占位符,与全局变量可能重名但是不相同,运算结束后,局部变量被释放,也可使用global保留字在函数中用全局变量。
2.局部变量为组合数据类型且未创建时,等同于全局变量。
局部变量实例:
n,s=10,100
def fact(n):
s=1
for i in range (1,n+1):
s*=i
return s
print(fact(n),s)
全局变量实例:
n,s=10,100
def fact(n):
global s
for i in range (1,n+1):
s*=i
return s
print(fact(n),s)
局部变量可以用作全局变量实例:
ls=["f","F"]
def func(a):
ls.append(a)
return
func("C")
print(ls)
4.1.6 lambda函数
定义:返回函数名作为一种结果,是一种匿名函数,用于简单的,用于一行表示的函数。
=lambda:
f=lambda x, y : x+y
f(10,15)
用途:主要用作于特定或方法参数,固定使用形式,建议一般用def定义。
4.2 七段数码管绘制实例
4.2.1 绘制特定数字数码管
要求:首先绘制单个数字对应的数码管,然后获得一串数字绘制响应的数码管
特征:由七个基本线条组成,七段数码管可以由特定的顺序,不同数字显示不同的线条
image.png
image.png
举例:
#SevenDigitsDrawV1.py
import turtle
def drawLine(draw): #绘制单段数码管
turtle.pendown() if draw else turtle.penup()
turtle.fd(40)
turtle.right(90)
def drawDigit(digit): #根据数字绘制七段代码管
drawLine(True) if digit in [2,3,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,1,3,4,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,2,3,5,6,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,2,6,8] else drawLine(False)
turtle.left(90)
drawLine(True) if digit in [0,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,2,3,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,1,2,3,4,7,8,9] else drawLine(False)
turtle.left(180)
turtle.penup() #为绘制后续数字确定位置
turtle.fd(20)
def drawDate(date): #获得需要输出数字
for i in date:
drawDigit(eval(i))
def main():
turtle.setup(800,350,200,200)
turtle.penup()
turtle.fd(-300)
turtle.pensize(5)
drawDate('20200212')
turtle.hideturtle()
turtle.done()
main()
4.2.2 绘制当前时间数字数码管
要求:使用time库获得当前时间,增加年月日标记,年月日不同颜色
举例:
#SevenDigitsDrawV2.py
import turtle,time
def drawGap():
turtle.penup()
turtle.fd(5)
def drawLine(draw): #绘制单段数码管
drawGap()
turtle.pendown() if draw else turtle.penup()
turtle.fd(40)
drawGap()
turtle.right(90)
def drawDigit(digit): #根据数字绘制七段代码管
drawLine(True) if digit in [2,3,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,1,3,4,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,2,3,5,6,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,2,6,8] else drawLine(False)
turtle.left(90)
drawLine(True) if digit in [0,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,2,3,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,1,2,3,4,7,8,9] else drawLine(False)
turtle.left(180)
turtle.penup() #为绘制后续数字确定位置
turtle.fd(20)
def drawDate(date): #获得需要输出数字
for i in date:
if i =='-':
turtle.write('年',font=("Arial",30,"normal"))
turtle.pencolor("green")
turtle.fd(40)
elif i =='=':
turtle.write('月',font=("Arial",30,"normal"))
turtle.pencolor("blue")
turtle.fd(40)
elif i =='+':
turtle.write('日',font=("Arial",30,"normal"))
else:
drawDigit(eval(i))
def main():
turtle.setup(800,350,200,200)
turtle.penup()
turtle.fd(-300)
turtle.pensize(5)
drawDate(time.strftime("%Y-%m=%d+",time.gmtime()))
turtle.hideturtle()
turtle.done()
main()
4.3 代码复用与函数递归
4.3.1 代码复用与模块化设计
定义:将代码当做一种资源进行抽象,使用函数等方法对代码赋予更高意义。
代码复用:同一份代码在需要时可以被重复使用
主要形式:函数、对象
函数:将代码命名,在代码层面建立初步抽象。
对象:属性及方法,.和
模块化设计:分而治之,通过函数或者对象封装将程序划分为模块及之间的表达。
包括:主程序、子程序、子程序之间的关系
主程序:模块之间的关系
子程序:模块
特点:分而治之的核心是模块化思想,模块化是分而治之、分层抽象、体系化的设计思想。
模块化设计概念:紧耦合、松耦合
紧耦合:两个部分之间交流很多,无法独立存在
松耦合:两个部分之间交流很少,可以独立存在
模块内部紧耦合,模块之间松耦合
4.3.2 函数递归的理解
特征:链条、基例
链条:计算过程中的递归链条
基例:存在一个或多个不用再次递归的基例
4.3.3 递归的调用过程
image.png
实例:
def fact(n):
if n == 0:
return 1
else:
return n*fact(n-1)
递归函数实现方法:函数和分支语句
递归本身是一个函数,用函数定义式方法描述,函数内部采用分支语句对输入内容进行判断,基例和链条形成对应的代码
4.3.4 递归实例
实例一:字符串反转
字符串切片方法: s[::-1]
递归法:
def rvs(s):
if s =="":
return s
else:
return rvs(s[1:])+s[0]
实例二:斐波那契数列
def f(n):
if n==1 or n==2:
return 1
else:
return f(n-1)+f(n-2)
实例三:汉诺塔问题
count=0
def hanoi(n,src,dst,mid):
global count
if n ==1:
print("{}:{}->{}".format(1,src,dst))
count+=1
else:
hanoi(n-1,src,mid,dst)
print("{}:{}->{}".format(n,src,dst))
count+=1
hanoi(n-1,mid,dst,src)
hanoi(3,"A","B","C")
print(count)
4.4 PyInstaller库的使用
4.4.1 PyInstaller库简介
定义: PyInstaller库是第三方库,使用前需要额外安装,安装时需要用到pip命令
安装方法:在Windows系统的cmd命令中输入:pip install PyInstaller
4.4.2 PyInstaller库使用
常用参数
用途
-h
查看帮助
--clean
清理打包过程中临时文件
-D,--onedir
生成dist文件夹
-F,--onefile
在dist文件夹中生成独立打包文件
-i
指定打包应用程序使用的图标(icon)文件
实例:
在windows中cmd体系下输入指令:
PyInstaller -i curve.ico -F SevenDigistDrawV2.py
image.png
4.5 科赫雪花小包裹实例讲解
4.5.1 科赫雪花绘制
分形几何:一种迭代的几何图形,广泛存在与自然界中
科赫曲线:也叫雪花曲线,用于分形的曲线,用python绘制
image.png
image.png
实例:
#KochDrawV1.py
import turtle
def koch(size,n):
if n ==0:
turtle.fd(size)
else:
for angle in [0,60,-120,60]:
turtle.left(angle)
koch(size/3,n-1)
def main():
turtle.setup(600,600)
turtle.penup()
turtle.goto(-200,100)
turtle.pendown()
turtle.pensize(2)
level=3
koch(400,level)
turtle.right(120)
koch(400,level)
turtle.right(120)
koch(400,level)
turtle.hideturtle()
main()
4.5.2科赫雪花打包
打包:可以使未安装python的计算机打开此实例
实例:
pyinstaller -i curve.ico -F KochDrawV2.py
image.png