1、Python3 程序设计 主讲教师:6 用函数实现代码复用软件工程师系列Python3程序设计程序设计第6章 用函数实现代码复用 本章内容本章内容 函数函数的定义和的定义和调用调用 函数函数的参数和返回值的参数和返回值 闭包闭包和递归函数和递归函数 变量变量的作用域的作用域 PYTHON的内置函数的内置函数软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.1 函数的定义和调用 函数是实现某一特定功能的语句集合 函数复用，提高了代码的可重用性 函数实现单一的功能，提高了程序的独立性 同一个函数，通过接收不同的参数，实现不同的功能，提高了程序的适应性 内置函数，用户定义函数软件工程师系列Python
2、3程序设计程序设计6.1 函数的定义和调用 函数的定义函数的定义 使用def关键字def funcname(paras):statements return expression def关键字开头，后接函数名和圆括号()paras是函数的参数，参数之间用逗号分隔 statements是函数体 函数声明以冒号结束，函数体内需要缩进 return 语句用于结束函数，将返回值传递给调用语句。不带表达式的return返回None值。软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.1 函数的定义和调用 函数的调用函数的调用 通过函数名加上一组圆括号来调用函数，圆括号内是参数，多个参数之间用逗号分隔。de
3、f是可执行语句，函数的调用必须在函数定义之后。def getcirclearea(r):print(圆的面积是：:8.2f.format(3.14*r*r)return getcirclearea(3)圆的面积是：28.26软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.1 函数的定义和调用 函数的嵌套函数的嵌套 函数的嵌套定义在函数内部定义的函数，内嵌的函数只能在该函数内部使用，闭包应用了函数的嵌套定义。函数的嵌套调用在一个函数的内部调用其他函数的过程。嵌套调用是模块化程序设计的基础，合理划分不同的函数，有利于实现程序的模块化。软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.2 函数的参数和
4、返回值函数的参数和返回值 函数的参数函数的参数 定义函数时，参数表中的参数称为形式参数，也称形参。调用函数时，参数表中的参数称为实际参数，也称实参。调用函数的过程就是将实参传递给形参的过程。1.位置参数 函数调用时，默认情况下，实参将按照位置顺序传递给形参。def getvolume(r,h):print(圆的体积是：:8.2f.format(3.14*r*r*h)调用函数时，执行getvolume(3,4)和getvolume(4,3)，两个函数的逻辑含义是不同的。软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.2 函数的参数和返回值函数的参数和返回值 函数的参数函数的参数2.赋值参数Pyt
5、hon提供了按照形参名称输入实参的方式，这种参数称为赋值参数。def getscore(pe,eng,math,phy,chem):return pe*0.5+eng*1+math*1.2+phy*1+chem*1 getscore(93,89,78,89,72)#按位置传递390.1 getscore(pe=93,math=78,chem=72,eng=89,phy=89)390.1软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.2 函数的参数和返回值函数的参数和返回值 函数的参数函数的参数3.参数值的类型参数值的类型是指函数调用时，传递的实际参数是基本数据类型还是组合数据类型，不同的参数类
6、型在函数调用后，参数值的变化是不同的。基本数据类型作为实参时，是将常量或变量的值传递给形参，是一种值传递的过程。列表、元组、字典等组合数据类型的变量用做函数参数时，形参和实参之间传递的只是组合数据类型变量（参数）的地址。软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.2 函数的参数和返回值函数的参数和返回值 默认参数默认参数 定义函数时，为函数的形式参数设置默认值，该参数被称为默认参数。调用函数时，默认参数在定义时已经被赋值，可以忽略，其它参数是必须要传入值。若默认参数没有传入值，则直接使用默认的值；如果默认参数传入了值，则使用传入的新值替代。带有默认值的参数一定要位于参数列表的最后面。例6-
7、8默认参数的应用。软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.2 函数的参数和返回值函数的参数和返回值 函数的返回值函数的返回值 返回值可以是任何数据类型 return expression语句将表达式值作为返回值传递给调用方。不带参数值的return语句返回None。例6-11 return关键字的应用。def compare(arg1,arg2):result=arg1 arg2 return result#函数体内result值 btest=compare(10,9.99)#调用sum函数 print(函数的返回值:,btest)函数的返回值:True软件工程师系列Python3程序
8、设计程序设计6.2 函数的参数和返回值函数的参数和返回值 lambda函数函数 匿名函数，是一个lambda表达式，是不需要使用def关键字定义的函数。lambda paras:expression paras是可选的参数表；expression是函数表达式，不能包含分支或循环语句。expression的值做为lambda函数的返回值。应用场景是定义简单的、能用一行表示的函数，返回函数类型。Python具有函数式编程的特性，map、reduce、filter、sorted等函数都支持函数作为参数，lambda函数可以方便地应用在函数式编程中。软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.3
9、闭包和递归函数 闭包闭包*Python支持闭包（closure）语法结构。内部函数引用了外部函数作用域的变量，这个内部函数被称为闭包。在Python中创建一个闭包需要满足以下条件 闭包函数必须有嵌套函数。嵌套函数需要引用外部函数中的变量。外部函数需要将嵌套函数名作为返回值返回。软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.3 闭包和递归函数 递归函数递归函数 函数在其定义或声明中直接或间接调用自身的一种方法。递归的基本思想 在求解一个问题时，将该问题递退简化为一个规模较小的同一问题，并设法求得这个规模较小的问题的解，在此基础上再递进求解原来的问题。如果经递退简化的问题还难以求解，可以再进行递
10、退简化，直至将问题递退简化到一个容易求解的基本问题为止。在此基础上进行递进求解，直至求得原问题的解。软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.3 闭包和递归函数 递归函数递归函数 一个递归的方法即为直接或间接地调用自身的方法；任何一个递归方法都必须有一个递归出口。例6-16 求斐波那契数列第i个元素的递归函数 2 def fib(i):3 if i=0:4 return 0 5 elif i=1:6 return 1 7 else:8 return fib(i-1)+fib(i-2)10 print(fib(8)软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.4 变量的作用域 局部变量局
11、部变量 定义在函数内的变量,其作用范围是从函数定义开始，到函数执行结束。例6-19 局部变量的作用域 两个函数func1()和func2()。分别定义了局部变量x1,y1,z，在各自的函数中互不影响。def func1(x,y):x1=x;y1=yz=100print(in func1(),x1=,x1)print(in func1(),y1=,y1)print(in func1(),z=,z)func2()return def func2():x1=10;y1=20z=0print(in func2(),x1=,x1)print(in func2(),y1=,y1)print(in func
12、2(),z=,z)软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.4 变量的作用域 全局变量全局变量 是定义在函数外的变量，它拥有全局作用域。1.读取全局变量 全局变量在各函数内部是只读的，的用是受限的。例6-20 函数外定义的全局变量在函数内读取（不修改）。1#ex0620.py 2 basis=100#全局变量 3 def func1(x,y):#计算总分 4 sum=basis+x+y 5 return sum 7 def func2(x,y):#计算平均分 8 avg=(basis+x*0.9+y*0.8)/3 9 return avg1011 score1=func1(75,62)1
13、2 score2=func2(75,62)软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.4 变量的作用域 全局变量全局变量2.在函数中定义了与全局变量同名的变量例6-21 函数中定义了与全局变量同名的变量，实质是局部变量。3.不允许在函数中先使用与全局变量同名的变量例6-22 函数中使用全局变量，程序异常。软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.4 变量的作用域 global语句语句 为了在函数内部能读写全局变量，Python提供了global语句，用于在函数内部声明全局变量。例6-23 global语句的应用。1#ex0623.py 2 basis=100#全局变量 3 def f
14、unc4(x,y):4 global basis#声明basis是函数外的全局变量 5 print(basis)#100 6 basis=90 7 sum=basis+x+y 8 return sum10 print(func4(75,62)11 print(basis)#90软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.5 Python的内置函数 数学运算函数数学运算函数函数名函数名示例示例abs()abs(-2)，abs(3.77)divmod()divmod(10,3)max()max(-1,1,2,3,4)，max(abcef989)min()min(-1,12,3,4,5)pow(
15、)pow(2,3)，pow(2,3,5)round()round(1.456778)，round(1.45677,2)sum()sum(1,2,3,4)，sum(1,2,3,4),-10)软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.5 Python的内置函数 字符串字符串运算函数运算函数字符串作为一种最常用的数据类型，它提供了大小写转换、查找替换、拆分合并等函数软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.5 Python的内置函数 转换函数转换函数转换函数主要用于不同数据类型之间的转换，函数名函数名示例示例bool()bool(str)，bool(0)int()int(3)，int(3
16、.6)float()float(3)，float(3.4)complexcomplex(1+2j)，complex(1,2)str()()str(123)，str(abc)ord()ord(a)chr()chr(97)bin()bin(3)oct()oct(10)hex()hex(15)软件工程师系列Python3程序设计程序设计6.5 Python的内置函数 序列操作函数序列操作函数序列包括字符串、列表、元组等，下列函数主要针对列表、元组两种数据结构。函数名函数名功能说明功能说明all()判断可迭代对象的每个元素是否都为True值any()判断可迭代对象的元素是否有为True值的元素rang
17、e()产生一个序列，默认从0开始map()使用指定方法去操作传入的每个可迭代对象的元素，生成新的可迭代对象filter()使用指定方法过滤可迭代对象的元素reduce()使用指定方法累积可迭代对象的元素zip()聚合传入的每个迭代器中相同位置的元素，返回一个新的元组类型迭代器sorted()对可迭代对象进行排序，返回一个新的列表reversed()反转序列生成新的可迭代对象软件工程师系列Python3程序设计程序设计小结 函数使用def关键字定义。在定义函数时，参数表中的参数称为形式参数，形参可以分为位置参数、赋值参数、可变参数等类型。一个函数调用自身叫做递归调用。lambda函数是Pytho
18、n中的匿名函数，不需要使用def关键字定义。变量可以分为局部变量和全局变量。Python提供了global语句，用于在函数内部声明全局变量。Python提供了实现各种功能的内置函数，包括数学运算、字符串运算、转换函数、序列操作函数等。软件工程师系列Python3程序设计程序设计作业:（1）编写函数isodd(x)，若x不是整数，给出提示后退出程序；如果x为奇数，返回True，如果x为偶数，返回False。（2）编写函数change(str1)，其功能是对参数str1进行大小写转换，其中的大写字母转换成小写字母；小写字母转换成大写字母；非英文字符不转换。（3）编写并测试函数gcd(m,n)和lcm(m,n)，功能是求两个整数的最大公约数和最小公倍数。（4）编写并测试函数reverse(x)，输入一个整数，将各位数字反转后输出。（5）用递归方法反转一个字符串，例如“abcde”，反转为“edcba”。（6）编写程序求12-22+32-42+972-982+992。软件工程师系列Python3程序设计程序设计
