Python语言程序设计笔记 - 5 函数和代码复用

5 函数和代码复用

5.1 函数的定义与使用

• 函数是一段代码的表示

• def <函数名>(<函数参数>)：

  <函数代码>

• 函数的调用：调用时要给出实际参数

• 可选参数：可选参数某些参数提供默认值，可选参数必须放在必选参数后面

  def fact(n,m=1):
  	s = 1
  	for i in range(1,n+1)
  		s*=i
  	s = s/m
  	return s

• 可变参数的传递：函数定义时可以设计可变数量参数，即不确定参数总数量

  def fact(n,*b)
  	s = 1
  	for i in range(1,n+1)
  		s *= i
  	for item in b
  		s *= b
  	return s

• 位置对应，名字对应

  fact(m=5,n=10)

• 返回值：返回多个数据，元组类型：return s//m, n, m （元组类型）

• 在函数中使用全局变量：保留字global

• 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']
  def func(a)：
  	ls.append(a)
  	return
  func("c")
  print(ls)

• lambda 函数：是一种匿名函数，返回函数名

  • <函数名> = lambda <参数>:<表达式>

    f = lambda x,y：x+y
    f(10,15)
    f = lambda: "lambda function"

5.2 实例7：七段数码管绘制

#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) 
def drawDate(date):  #获得要输出的数字
    for i in date:
        drawDigit(eval(i))  #通过eval()函数将数字变为整数
def main():
    turtle.setup(800, 350, 200, 200)
    turtle.penup()
    turtle.fd(-300)
    turtle.pensize(5)
    drawDate('20181010')
    turtle.hideturtle()
    turtle.done()
main()

#SevenDigitsDrawV2.py
import turtle, time
def drawGap(): #绘制数码管间隔
    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(d): #根据数字绘制七段数码管
    drawLine(True) if d in [2,3,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0,1,3,4,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0,2,3,5,6,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0,2,6,8] else drawLine(False)
    turtle.left(90)
    drawLine(True) if d in [0,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0,2,3,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0,1,2,3,4,7,8,9] else drawLine(False)
    turtle.left(180)
    turtle.penup()
    turtle.fd(20)
def drawDate(date):
    turtle.pencolor("red")
    for i in date:
        if i == '-':
            turtle.write('年',font=("Arial", 18, "normal"))
            turtle.pencolor("green")
            turtle.fd(40)
        elif i == '=':
            turtle.write('月',font=("Arial", 18, "normal"))
            turtle.pencolor("blue")
            turtle.fd(40)
        elif i == '+':
            turtle.write('日',font=("Arial", 18, "normal"))
        else:
            drawDigit(eval(i))
def main():
    turtle.setup(800, 350, 200, 200)
    turtle.penup()
    turtle.fd(-350)
    turtle.pensize(5)
#    drawDate('2018-10=10+')
    drawDate(time.strftime('%Y-%m=%d+',time.gmtime()))
    turtle.hideturtle()
    turtle.done()
main()

5.3 代码复用与函数递归

• 代码复用与模块化设计：
  • 函数和对象是代码复用的两种主要形式
  • 紧耦合：两个部分之间交流很多，无法独立存在
  • 松耦合：两个部分交流较少，可以独立存在
• 函数递归：函数定义中调用函数自身的方式

def fact(n):
	if n == 0:
		return 1
	else:
		return n*fact(n-1)

• 字符串反转

def rvs(s):
    if s=='':
        return s
    else:
        return rvs(s[1:])+s[0]

• 汉诺塔：

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)

5.4 模块4：PyInstaller库的使用

• Windows 命令行 pyinstaller -F <filename.py>
• 常用参数：

5.5 实例8：科赫雪花小包裹

#KochDrawV2.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 = 5      # 3阶科赫雪花，阶数
    koch(400,level)     
    turtle.right(120)
    koch(400,level)
    turtle.right(120)
    koch(400,level)
    turtle.hideturtle()
main()
turtle.done()

5.Practice

• 任意累积：计算任意个输入数字的乘积

def cmul(*a):
    s = 1
    for item in a:
        s *= item
    return s

print(eval("cmul({})".format(input())))

• 斐波那契数列：

def fbi(n):
    if n in [1,2]:
        return 1
    else:
        return fbi(n-1)+fbi(n-2)

n = eval(input())
print(fbi(n))

• 汉诺塔实践：每个步骤一行，每行参考格式如下：[STEP 10] A->C

steps = 0
def hanoi(src, des, mid, n):
    global steps
    if n == 1:
        steps += 1
        print("[STEP{:>4}] {}->{}".format(steps, src, des))
        
    else:
        hanoi(src,mid,des,n-1)
        steps += 1
        print("[STEP{:>4}] {}->{}".format(steps, src, des))
        hanoi(mid,des,src,n-1)

N = eval(input())
hanoi("A", "C", "B", N)

• 连续质数计算：输入n，输出n后面的5个质数

def prime(m):
    if m < 2:
        return False
    else:
        end = int(pow(m, 0.5) + 1)
        for i in range(2, end):
            if m%i == 0:
                return False
        else:
            return True
    
n = eval(input())
n = (int(n) + 1) if (n > int(n)) else int(n)
count = 5
while count > 0:
    if prime(n):
        if count > 1:
            print(n, end=',')
        else:
            print(n)
        count -= 1
    n += 1