5.1函数的定义与使用
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
两个作用：降低编程难度 和 代码复用
def<函数名>(<参数(0个或多个)>)
<函数体>
return<返回值>
案例：计算n！
def fact(n):
s = 1
for i in range(1,n+1)
s* = i
return s
y=f(x)
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）
函数的调用
调用是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
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
def fact()
print("我也是函数")
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>
（可选参数必须在非可选参数之后）
可变参数传递
函数定义时可以设计可变数量参数，及不确定参数总数量
def <函数名>(<参数>,*b):
<函数体>
return<返回值>
函数调用时，参数可以安装位置或名称方式传递 ：
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r任意多个返回值
局部变量和全局变量：
举例
规则1：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，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
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
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保留自定义，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内涵
<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
5.2七段数码管绘制
turtle绘图体系==>七段数码管绘制
实例讲解（上）
步骤1：回执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：获得当前系统的时间，绘制对应的数码管
步骤1：绘制单个数码管
七段数码管由七个基本线条组成
七段数码管可以有固定顺序
不同数字显示不同的线条
绘制一条线：
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)
绘制七条线：
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)
调用函数DrawDigit：根据参数digit来决定如何绘制对应的数字（是否绘制）DrawDate函数：逐一解析字符串中的每一个字符，并且把每一个字符变成对应的数字，去绘制七段数码管
步骤2：获取一段数字，绘制多个数码管：
步骤2
实例讲解（下）
步骤3：获取当前的系统时间，绘制对应的数码管
增加七段数码管之间线条间隔
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)
...(略)
使用time库获得系统当前时间
增加年月日
年月日颜色不同
import turtle,time
...(略)
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(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():
...（略）
进一步获取当前系统时间
import turtle,time
...(略)
def drawDate(date):
...(略)
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()
举一反三
应用问题的扩展：
模块化思维：确定模块接口，封装功能
规则化思维：抽象过程为规则，计算机自动执行
化繁为简：将大公能变为小功能组合，分而治之
应用问题的扩展：
绘制带小数点的七段数码管
带刷新的时间倒计时效果
绘制高级的数码管
5.3代码复用与函数递归
代码复用与模块化设计
代码复用
把代码当成资源进行抽象：
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
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、子程序和子程序间关系
分而治之：一种分而治之、分层抽象、体系化的设计思想
两个概念：紧耦合、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：两个部分之间交流较少，可以独立存在
模块内部紧耦合、模块之间松耦合
函数递归的理解
两关键特征
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
实现n！递归函数：
def fact(n):
if n==0:
return 1
else:
return n*fact(n-1)
函数递归的调用过程
递归实现：
递归本身是一个函数，需要函数定义方式描述
函数内部，采用分支语句对参数进行判断
基例和链条，分别编写对应代码
递归的调用规则
函数递归实例解析
将字符串s反转后输出>>>s[::-1]
函数+分支结构
递归链条
递归基例
def rvs(s):
if s=="":
return s
else:
return rvs(s[1:]+s[0]
数学斐波那契数列
F(n)=F(n-1)+F(n-2)
def f(n)
if n == 1 or n == 2
return 1
else:
return f(n-1) + f(n-2)
最经典的问题：汉诺塔问题
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)
（递归过程只关心递归链条。步骤：将n-1个圆盘先从A柱子搬到中间柱子，再将A柱子剩余最后一个柱子搬运到最后一个柱子，最后将中间柱子的n-1个圆盘搬运到最后一个柱子）
5.4 模块4：PyInstaller库基本介绍
pyInstaller库基本介绍
将.py源代码转换成无需源代码的可执行文件
PyInstaller库是第三方库
官方网站：http://www.pyinstaller.org
第三方库：使用前需要安装额外安装
安装第三方库需要使用pip工具
PyInstaller使用说明
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
5.5科赫雪花小包裹
实例讲解（上）
绘制过程：将一条直线切分成三段，去掉中间一段，然后让中间绘制一个凸起的三角形
曲线绘制：利用递归和海龟绘图体系
#KochDrawV1.py # 定义函数
import turtle
def koch(size, n): # 参数size--长度，n--阶数
if n == 0:
turtle.fd(size)
else:
for angle in [0, 60, -120, 60]: # 绘制第一个科赫曲线
turtle.left(angle)
koch(size/3, n-1)
def main():
turtle.setup(800,400)
turtle.penup()
turtle.goto(-300, -50)
turtle.pendown()
turtle.pensize(2)
koch(600,3) # 0阶科赫曲线长度，阶数
turtle.hideturtle()
main()
实例讲解（下）
曲线==>雪花（雪花是由对三角形每一个边进行分形、绘制而形成的）
turtle.setup(600,600)
turtle.penup()
turtle.goto(-200, 100)
turtle.pendown()
turtle.pensize(2)
level = 3 # 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()
举一反三
修改分形几何绘制阶数
修改科赫曲线的基本定义及旋转角度
修改绘制科赫雪花的基础框架图形