嵩天老师python基础课程笔记-5
文章目录
- 第五周 函数和代码
- 5.1 函数的定义与使用
- 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 科赫雪花小包裹
- 5.1 函数的定义与使用
- 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 科赫雪花小包裹
- 随机密码生成
- 连续质数计算
第五周 函数和代码
5.1 函数的定义与使用
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 科赫雪花小包裹
5.1 函数的定义与使用
- 函数的理解与定义
- 函数是一段代码的表示，是具有一定功能的、可重复使用的语句组，是一种功能的抽象
- 两个作用：
- 降低编程难度
- 代码复用
-
def<函数名>(<参数（0个或者多个）>): <函数体> return <返回值> - 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）
#计算n！
def fact(n):
s=1
for i in range(1,n+1):
s*=i
return s
n = input()
b=fact(int(n))
print(b)
3628800
-
函数的使用及调用过程
- 函数只有被调用，才会被执行
-
函数的参数传递
- 无论函数有没有参数，都要保留括号
- 可选参数：函数定义时可以为某些参数指定默认值，构成可选参数
<函数体>
return <返回值>- 可选参数一定要在必选参数后面 -
- 可变参数的传递：函数定义时可以设计可变数量参数，既不确定参数总数量
<函数体>
return <返回值> -
- 函数调用时，参数可以按照位置或名称方式传递
#可选参数：计算n！//m
def fact(n,m=1): #m是可选参数
s=1
for i in range(1,n+1):
s*=i
return s//m
b=fact(10,5) #位置传递
c=fact(m=5,n=10) #名称传递
print(b,c)
725760 725760
#可变参数：计算n！//m
def fact(n,*b): #*b为可变参数
s=1
for i in range(1,n+1):
s*=i
for item in b:
s*=item
return s
print(fact(3))
print(fact(3,4,6))
print(fact(3,10,9,10))
6
144
5400
- 函数的返回值
- 函数可以返回0或者多个结果，也可以不返回
#可选参数：计算n！//m
def fact(n,m=1): #m是可选参数
s=1
for i in range(1,n+1):
s*=i
return s,m,s//m #返回三个值
b=fact(10,5) #位置传递
c=fact(m=5,n=10) #名称传递
x,y,z = fact(10,5) #返回的三个值分别赋给xyz
print(b,c)
print(x,y,z)
(3628800, 5, 725760) (3628800, 5, 725760)
3628800 5 725760
- 局部变量和全局变量
- 局部变量是函数内部使用的变量
- 局部变量和全局变量是不同变量
- 局部变量是函数内部的占位符，可以与全局变量重名但是不相同
- 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
n,s=10,100 #此处n，s是全局变量
def fact(n): #fact函数中的n，s是局部变量
s=1
for i in range(1,n+1):
s*=i
return s
print(fact(n),s) #n,s是全局变量
3628800 100
n,s=10,100 #此处n，s是全局变量
def fact(n): #fact函数中的n，s是局部变量
global s #声明是全局变量
for i in range(1,n+1):
s*=i
return s
print(fact(n),s) #n,s是全局变量
362880000 362880000
- 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'] #创建全局变量s
def func(a):
ls.append(a) #此处ls是列表类型，未真实创建则等同于全局变量
return
func('C') #全局变量ls被修改
print(ls)
['F', 'f', 'C']
ls=['F','f'] #创建全局变量s
def func(a):
ls = [] #此处ls是列表类型，真实创建ls是局部变量，函数运行完成就被释放
ls.append(a)
return
func('C') #局部变量ls被修改
print(ls)
['F', 'f']
- 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> - 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函数有固定的使用方式
- lambda函数返回函数名作为结果
#
f = lambda x,y:x+y
print(f(10,15))
25
5.2 实例7：七段数码管绘制
- 交通灯的显示等
- 绘制三个数字的数码管
- 七段数码管由7个基本线条组成
- 七段数码管可以有固定顺序
- 不同数字显示不同的线条
- 获得一串数字，绘制对应数码管
- 获得当前时间，绘制对应数码管
- 绘制三个数字的数码管
#SevenDigitsDrawV1.py
import turtle as t
def drawLine(draw): #绘制单段数码管
t.pendown() if draw else t.penup()
t.fd(40)
t.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)
t.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)
t.left(180) #为后续数字确定位置
t.penup() #为后续数字确定位置
t.fd(20) #为后续数字确定位置
def drawDate(date):
for i in date:
drawDigit(eval(i)) #通过eval（）函数将数字变为整数
def main():
t.setup(800,350,200,200)
t.penup()
t.fd(-300)
t.pensize(5)
drawDate('20200317')
t.hideturtle()
t.done
main()
#SevenDigitsDrawV2.py
import turtle as t
import time as ti
def drawGap(): #绘制数码管间隔
t.penup()
t.fd(5)
def drawLine(draw):
drawGap() #绘制单段数码管
t.pendown() if draw else t.penup()
t.fd(40)
drawGap()
t.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)
t.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)
t.left(180) #为后续数字确定位置
t.penup() #为后续数字确定位置
t.fd(20) #为后续数字确定位置
#遇到-是年，遇到=是月，遇到+是日
def drawDate(date):
t.pencolor('red') #date为日期，格式为‰Y-‰m=%d+
for i in date:
if i == '-':
t.write('年',font = ('Arial',18,'normal'))
t.pencolor('green')
t.fd(40)
elif i == '=':
t.write('月',font = ('Arial',18,'normal'))
t.pencolor('blue')
elif i == '+':
t.write('日',font = ('Arial',18,'normal'))
else:
drawDigit(eval(i))
def main():
t.setup(800,350,200,200)
t.penup()
t.fd(-300)
t.pensize(5)
drawDate(ti.strftime('%Y-%m=%d+',ti.gmtime()))
t.hideturtle()
t.done
main()
5.3 代码复用与函数递归
-
把代码当作资源进行抽象：
- 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
-
模块化设计：分而治之
- 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、子程序和子程序间的关系
- 是一中分而治之、分层抽象、体系化设计的思想
-
紧耦合：两个部分之间交流很多，无法独立存在
-
松耦合：两个部分之间交流很少，可以独立存在，由清晰独立的接口
-
在模块内部尽可能紧耦合、模块之间尽可能松耦合
-
函数递归：函数中调用函数自身的方式，类似数学归纳法
- 链条：计算过程存在递归链条
- 基例：存在一个人或者多个不需要再次递归的基例
- 递归本身是一个函数，需要通过函数定义方式描述
- 函数内部，采用分支语句对输入参数进行判断
- 基例和链条，分别编写对应代码
#n！计算
def fact(n):
if n==0:
return 1
else:
return n*fact(n-1)
n=10
print(fact(n))
3628800
#字符串反转-递归
# s=input()
# s[::-1]
def rvs(s):
if s == '':
return s
else:
return rvs(s[1:])+s[0]
s = 'sdf'
rvs(s)
'fds'
#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)
n=10
f(n)
55
#汉诺塔
from time import perf_counter
st = perf_counter()
count = 0
def hanoi(n,src,dst,mid):
#n是圆盘数，src是源柱子，dst是目标柱子，mid是中间柱子
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)
n = 3
hanoi(n,'a','c','b')
print(count,perf_counter()-st)
1:a->c
2:a->b
1:c->b
3:a->c
1:b->a
2:b->c
1:a->c
7 0.00025690000256872736
5.4 模块4：PyInstaller库的使用
- PyInstaller可以将.py源代码文件封装成为可执行文件
- pyinstaller -h:查看帮助
- pyinstaller --clean：清理打包过程的临时文件
- -D,–online:默认值，生成dist文件夹
- -F，–onefile：在dist文件夹中只生成独立打包文件
- -i<图标文件名>指定打包程序使用的图标（icon）文件
5.5 科赫雪花小包裹
- 科赫曲线：一种迭代的自相似曲线
#KochDrawV1
import turtle as t
def koch(size,n):
if n == 0:
t.fd(size)
else:
for angle in [0,60,-120,60]:
t.left(angle)
koch(size/3,n-1)
def main():
t.setup(800,400)
t.penup()
t.goto(-300,-50)
t.pendown()
t.pensize(2)
koch(600,3)
t.hideturtle()
t.done
main()
#KochDrawV2
import turtle as t
def koch(size,n):
if n == 0:
t.fd(size)
else:
for angle in [0,60,-120,60]:
t.left(angle)
koch(size/3,n-1)
def main():
t.setup(600,600)
t.penup()
t.goto(-200,100)
t.pendown()
t.pensize(2)
level=int(input())
koch(400,level)
t.right(120)
koch(400,level)
t.right(120)
koch(400,level)
t.hideturtle()
t.done
main()
随机密码生成
描述
补充编程模板中代码，完成如下功能：
以整数17为随机数种子，获取用户输入整数N为长度，产生3个长度为N位的密码，密码的每位是一个数字。每个密码单独一行输出。
产生密码采用random.randint()函数。
import random
def genpwd(length):
return random.randint(pow(10,length-1),pow(10,length))
length = eval(input())
random.seed(17)
for i in range(3):
print(genpwd(length))
634
524
926
连续质数计算
描述
补充编程模板中代码，完成如下功能：
获得用户输入数字N，计算并输出从N开始的5个质数，单行输出，质数间用逗号,分割。
注意：需要考虑用户输入的数字N可能是浮点数，应对输入取整数；最后一个输出后不用逗号。
def prime(m):
count = 1
while(count<=5):
isprime = 1
for i in range(2,m):
if m%i == 0:
isprime = 0
if isprime == 1:
if count == 5:
print(m,end='')
else:
print(m,end=',')
count+=1
m+=1
n = eval(input())
prime(int(n))
13,17,19,23,29
#参考代码
def prime(m):
for i in range(2,m):
if m % i == 0:
return False
return True
n = eval(input())
n_ = int(n)
n_ = n_+1 if n_ < n else n_
count = 5
while count > 0:
if prime(n_):
if count > 1:
print(n_, end=",")
else:
print(n_, end="")
count -= 1
n_ += 1
13,17,19,23,29