Python程序设计之 函数和代码复用
1 函数的定义与使用
函数可以有参数，也可以没有，但必须保留括号：
def <函数名>(<参数(0个或多个)>) :
<函数体>
return <返回值>
1.1 函数的参数传递
可选参数传递：函数定义时可以为某些参数指定默认值，构成可选参数
def <函数名>(<非可选参数>, <可选参数>) :
<函数体>
return <返回值>
>>> def fact(n, m = 1):
s = 1
for i in range(1, n + 1):
s *= i
return s//m
>>> fact(10)
3628800
>>> fact(10, 5)
725760
可变参数传递：函数定义时可以设计可变数量参数，使用 *b 实现
def <函数名>(<参数>, *b) :
<函数体>
return <返回值>
>>> def fact(n, *b):
s = 1
for i in range(1, n + 1):
s *= i
for item in b:
s *= item
return s
>>> fact(5, 2)
240
>>> fact(5, 2, 2, 5)
2400
参数传递两种方式：函数调用时，参数可以按照位置或名称方式传递
>>> def fact(n, m=1):
s = 1
for i in range(1, n + 1):
s *= i
return s//m
>>> fact(10, 5)
725760
>>> fact(m = 5, n = 10)
725760
1.2 函数的返回值
函数可以返回 0个或多个结果
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
>>> def fact(n, m = 1):
s = 1
for i in range(1, n + 1):
s *= i
return s//m, n, m
>>> fact(10, 5)
(725760, 10, 5)
>>> a, b, c = fact(10, 5)
>>> print(a, b, c)
725760 10 5
1.3 局部变量和全局变量
局部变量是函数内部的占位符，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
局部变量为组合数据类型且未创建，等同于全局变量
1.4 lambda函数
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
example:
>>> f = lambda x, y : x + y
>>> f(10, 15)
25
>>> f = lambda : "lambda函数"
>>> print(f())
lambda函数
2 实例: 七段数码管绘制
步骤1：绘制单个数字对应的数码管
步骤2：获得一串数字，绘制对应的数码管
步骤3：获得当前系统时间，绘制对应的数码管
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 drawDight(dight): #根据数字绘制七段数码管
drawLine(True) if dight in [2,3,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if dight in [0,1,3,4,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if dight in [0,2,3,5,6,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if dight in [0,2,6,8] else drawLine(False)
turtle.left(90)
drawLine(True) if dight in [0,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if dight in [0,2,3,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if dight in [0,1,2,3,4,7,8,9] else drawLine(False)
turtle.left(180)
turtle.penup()
turtle.fd(20)
def drawDate(data): #data为日期，格式为 '%Y-%m=%d+'
turtle.pencolor("red")
for i in data:
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("green")
turtle.fd(40)
elif i == '+':
turtle.write("日", font = ("Arial", 18, "normal"))
else:
drawDight(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(time.strftime("%Y-%m=%d+", time.gmtime()))
turtle.hideturtle()
turtle.done()
main()
运行结果：
3 函数递归
递推需要递归公式和递归结束条件
实例1：字符串反转
def rvs(s):
if s == "":
return s
else:
return rvs(s[1:]) + s[0]
实例2：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3：汉诺塔问题
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求解过程如下：
如果 n=1，则将这一个盘子直接从 A 柱移到 C 柱上
如果 n>1，则执行以下 3 步：
用 C 柱做缓冲，将 A 柱上的 (n-1) 个盘子移到 B 柱上
将 A 柱上最后一个盘子直接移到 C 柱上。
用 A 柱做缓冲，将 B 柱上的 (n-1) 个盘子移到 C 柱上。
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", "C", "B")
print(count)
4 PyInstaller 库的使用
功能：PyInstaller 库可以将 .py 源代码转换成无需源代码的可执行文件
PyInstaller 库的安装：(cmd 命令行) pip install pyinstaller
简单的使用：(cmd 命令行) pyinstaller -F <文件名.py>
常用参数：
参数 描述
-h 查看帮助
–clean 清理打包过程中的临时文件
-D, --onedir 默认值，生成dist文件夹
-F, --onefile 在dist文件夹中只生成独立的打包文件
-i <图标文件名.ico> 指定打包程序使用的图标(icon)文件
example：使用图标 curve.ico 作为可执行文件的图标
pyinstaller –i curve.ico –F SevenDigitsDrawV2.py
5 实例: 科赫雪花小包裹
import turtle
def koch(size, n):
if n == 0: # 0阶时是一条直线
turtle.fd(size)
else: # 多阶时，分别针对4段绘制n-1阶科赫曲线
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()
运行结果：
6 小结
函数的定义与使用
使用保留字 def 定义函数，lambda 定义匿名函数
可选参数(赋初值)、可变参数 (*b)、名称传递
保留字 return 可以返回任意多个结果
保留字 global 声明使用全局变量，一些隐式规则
