Python123第五周

第五章 函数和代码复用
5.1 函数的定义和使用
5.2 实例7：七段数码管绘制
5.3 代码复用与函数递归
5.4 模块4：PyInstaller库的使用
5.5 实例8：科赫雪花小包裹

5.1 函数的定义和使用
（1）函数的理解
特点：函数是一段代码的表示；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；
（2）函数的定义

#函数的定义
def <函数名>(<参数（0个或多个）>):
    <函数体>
    return <返回值>

#范例,计算n!
def fact(n):
	s = 1
	for i in range(1,n+1):
	s = s*i
	return s

注意说明：函数定义时，所指定的参数是一种占位符；函数定义后，如果不经过调用，不会被执行；函数定义时，参数是输入，函数体是处理，结果是输出（IPO）;

5.2 函数的使用与调用过程
（1）函数的调用
特点：调用时运行函数代码的方式；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；
举例说明：如上述fact(n)的定义部分即为其函数定义，fact(10)为函数的调用；

（2）函数的参数传递
特点1：函数可以有参数，也可以没有，但必须保留括号；

#函数没有参数示例
def fact():
	print("我也是函数”)
#调用时输入fact()

特点2：函数定义时可以为某些参数指定默认值，构成可选参数

def fact(n,m):
	s = 1
	for i in range(1,n+1):
	s = s*i
	return s//m
#其中，m为可选参数，默认值为1,调用方法fact(10,5)

特点3：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 = s*i
	for item in b:
		s =  s*item
	return s
#其中*b可用于可变参数的定义，如代表（3,4，5），调用时fact(10,3,4,5)
#即可计算10!*3*4*5

特点4：函数调用时，参数可以按照位置或名称方式传递；

#位置传递
fact(10,5)#其中10代表非可选参数，5代表可选参数
#名称传递
fact(m=5,n=10)

特点5：函数可以返回0个或者多个结果；
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；return可以传递0个返回值，也可以传递任意多个返回值；

特点6：函数调用时，参数可以按照位置或者名称方式传递

#位置方式
def fact(n,m):
    s = 1
    for i in range(1,n+1):
        s = s*i
    return s//m,n,m
print(fact(10,5))
#输出为：（725760,10,5）该类型为元组类型
#也可利用a,b,c = fact(10,5)将元组中的值赋给所需变量

（3）局部变量和全局变量
规则1：局部变量和全局变量是不同的变量；
局部变量是函数内部占位符，与全局变量可能重名但是二者并不相同；
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；

#局部变量与全局变量举例说明1
n,s = 10,100 #n,s为全局变量
def fact(n): #fact（）函数中的n和s是局部变量
	s = 1
	for i in range(1,n+1):
	s = s*i
	return s #函数内部s执行完函数体后将值赋给fact(10)后即释放
print(fact(n),s) #n和是是全局变量，运行结果为3628800 100

#局部变量和全局变量举例2
n,s = 10,100
def fact(n):
	global s #fact()函数中使用global保留字声明，此处s是全局变量s
	for i in range(1,n+1):
	s = s*i
	return s #由于上面的声明，此处的s指全局变量s
print(fact(n),s) #因此此处的全局变量s被函数修改（可以理解为，程序自上向下执行的过程中，s已被替换） 输出结果362880000 362880000

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；
对比说明如下：


比较结果：由于在前者中，列表ls并未在函数内部被创建，因此可以等同于全局变量；而在后者中，列表ls在函数内部被真实创建，因此视为局部变量；

（4）lambda函数
特点：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；

#lambda函数定义举例
f = lambda x,y : x+y
#调用f(10,15),输出25

注意，一般建议使用def定义普通函数

5.3 代码复用与函数递归
（1）代码复用与模块化设计
代码复用：同一份代码在需要的时可以被重复使用；
代码复用的主要形式：函数和代码；

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；
包括：主程序，子程序，子程序间关系；
思想：模内部紧耦合，模块间松耦合；
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；

（2）函数递归的理解
递归：函数定义中调用函数自身的方式；
递归的特征：计算过程存在递归链条；存在一个或多个不需要再次递归的基例；
总结：类似于数学归纳法，先找出初始化的点（不需要递归，可直接计算），再计算递归链条；

# 递归的简单举例1
def fact(n):
    if n == 0: #此处为基链
        return 1 #return值返回给fact(n)
    else:
        return n*fact(n-1) #递归链条，由果溯因？
print(fact(10))

#hanoi.py
count = 0
def hanoi(n,src,dst,mid):
    global count
    if n ==1:
        print("{}:{}-->{}".format(1,src,dst))
        count = count + 1
    else:
        hanoi(n-1,src,mid,dst)
        print("{}:{}-->{}".format(n,src,dst))
        count = count + 1
        hanoi(n-1,mid,dst,src)#相当于src与mid交换位置
hanoi(3,"a","c","b")
print(count)

5.4 模块4：PyInstaller库的使用
作用：将.py源代码转换成无需源代码的可执行文件；

#可在cmd命令行中，执行pip install pyinstaller安装pyinstaller库
pyinstaller -F <文件名.py> #进行封装打包
pyinstaller-i curve.ico-F DAYDAYUP.PY #添加图标，图标文件为.ico格式