1. 函数的定义与使用
1.1 函数的理解与定义
函数是一段具有特定功能的、可重用的语句组
函数是一种功能的抽象,一般函数表达特定功能
作用:降低编程难度和代码复用
函数的定义:
def <函数名>(<参数(0个或多个)>):
<函数体>
return <返回值>
函数定义后,所指定的参数是一种占位符;如果不经过调用,不会被执行;参数是输入、函数体是处理、结果是输出(IPO)
1.2 函数的使用及调用过程
调用时要给出实际参数;实际参数替换定义中的参数;函数调用后得到返回值
1.3 函数的参数传递
· 函数可以有参数,也可以没有,但必须保留括号
· 函数定义时可以为某些参数指定默认值,构成可选参数(使用时必须按以下顺序)
def <函数名>(<非可选参数>,<可选参数>):
<函数体>
return <返回值>
例如:
def fact( n, m=1) :
s = 1
for i in range( 1, n+1) :
s *= i
return s//m
· 函数定义时可以设计可变数量参数,既不确定参数总数量
def <函数名> (<参数>, *b) :
<函数体>
return <返回值>
例如:
def fact(n,*b):
s = 1
for i in range(1, n+1):
s *= i
for item in b:
s *= item
return s
n =list(eval(input()))
s = fact(6,*n)
print(s)
ss = fact(6,2,4,5,2,6,6)
print(ss)
· 函数调用时,参数可以按照位置或名称方式传递
>>> fact (10, 5) # 位置传递
>>> fact(m=5, n=10) # 名称传递
1.4 函数的返回值
- return 保留字用来传递返回值
- 函数可以有返回值,也可以没有,可以有return,也可以没有
- return 可以传递0个返回值,也可以传递任意多个返回值
1.5 局部变量和全局变量
规则1:局部变量和全局变量是不同变量
- 局部变量时函数内部的占位符,与全局变量可能重名但不同
- 函数运算结束后,局部变量被释放
- 可以使用global 保留字在函数内部使用全局变量
规则2:局部变量为组合数据类型且未创建,等同于全局变量
ls = [ "F", "f" ] # 通过使用[ ]真实创建了一个全局变量列表ls
def func(a) :
ls.append(a) # 此处ls是列表类型,未真实创建,等同于全局变量
return
func ("C") # 全局变量ls被修改
print( ls )
ls = ["F", "f"] # 通过使用[]真实创建了一个全局变量列表ls
def func(a) :
ls = [ ] # 此处ls是列表类型,真实创建 ls是局部变量
ls.append(a)
return
func("C") # 局部变量ls被修改
print(ls)
局部变量和全局变量的使用规则
- 基本数据类型,无论是否重名,局部变量与全局变量不同
- 可以通过global保留字在函数内部声明全局变量
- 组合数据类型,如果局部变量未真实创建,则是全局变量
1.6 lambda函数
lambda函数返回函数名作为结果
- lambda函数是一种匿名函数,即没有名字的函数
- 使用lambda保留字定义,函数名是返回结果
- lambda函数用于定义简单的、能够在一行内表示的函数
<函数名> = lambda <参数> : <表达式>
等价于
def <函数名> (<参数>) :
<函数体>
return <返回值>
谨慎使用lambda函数
- lambda函数主要用作一些特定函数或方法的参数
- lambda函数有一些固定使用方式,建议逐步掌握
- 一般情况,建议使用def定义的普通函数
实例:七段数码管绘制
用程序绘制七段数码管,显示当日的十时期
import turtle
import time
def drawGap(): #绘制数码管间隔
turtle.penup()
turtle.fd(5)
return
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)
return
def darwDigit(digit): #根据数字绘制七段数码管
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()
turtle.fd(20)
return
def drawDate(date): #date为日期,格式为'%Y-%m=%d+'
turtle.pencolor('red')
for i in date:
if i == '-':
turtle.write('年',font=('Arial',18,'normal'))
turtle.pencolor('green')
turtle.fd(80)
elif i =='=':
turtle.write('月',font=('Arial',18,'normal'))
turtle.pencolor('blue')
turtle.fd(80)
elif i == '+':
turtle.write('日',font = ('Arial',18,'normal'))
else:
darwDigit(eval(i))
return
def main():
turtle.setup(850,350,200,200)
turtle.penup()
turtle.fd(-350)
turtle.pensize(5)
drawDate(time.strftime('%Y-%m=%d+',time.gmtime()))
turtle.hideturtle()
turtle.done()
main()
2. 代码复用与函数递归
2.1 代码复用与模块化设计
- 代码资源化:程序代码是一种用来表达计算的"资源"
- 代码抽象化:使用函数等方法对代码赋予更高级别的定义
- 代码复用:同一份代码在需要时可以被重复使用
函数和对象是代码复用的两种主要形式
函数:将代码命名在代码层面建立了初步抽象
对象:属性和方法 <a>.<b> 和 <a>.<b>() 在函数之上再次组织进行抽象
- 模块化设计 :通过函数或对象封装将程序划分为模块及模块间的表达。具体包括:主程序、子程序和子程序间关系
分而治之:一种分而治之、分层抽象、体系化的设计思想
紧耦合:两个部分之间交流很多,无法独立存在
松耦合:两个部分之间交流较少,可以独立存在
模块内部紧耦合、模块之间松耦合
2.2 函数递归的理解
递归的定义:函数定义中调用函数自身的方式。 (类似数学归纳法)
两个关键特征:
链条:计算过程存在递归链条
基例:存在一个或多个不需要再次递归的基例
3. PyInstaller库的使用
PyInstaller库:将.py源代码转换成无需源代码的可执行文件
实例:科赫雪花小包裹
#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.pencolor('red')
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()
turtle.done()
main()