Python基础语法9

练习：打印99乘法表

for b in range(1,10):
    a = 1
    while a <= b:
        print('{}{}{}{}{}'.format(a,'x',b,'=',a * b),end = ' ')
#end=' ',以空格结尾
        a += 1
        if a > b:
            print('\n')
#print('') #用来换行

练习2

'''
一次测评中，老师将 学习小组A 和 学习小组B 的测评成绩(满分 100 分)从低到高记录放进两个列表：
A = [91, 95, 97, 99]，B = [92, 93, 96, 98] 。
现在，老师想将两个小组的成绩合并为一个列表，并按照从低到高的顺序排序
'''
A = [91,95,97,99]
B = [92,93,96,98]
total = A + B
print(total)
for num1 in range(8):
    for num2 in range(num1 + 1,8):
        if total[num2] <= total[num1]:
            total[num1],total[num2] = total[num2],total[num1]
print(total)

#法二
list1 = [91, 95, 97, 99]  
list2 = [92, 93, 96, 98]

# 把 A 组成绩赋值给一个新列表，用来存合并的成绩——这个细节要注意！
list3 = list1.copy()
list3.extend(list2)
print(list3)

list3.sort()
print(list3)

'''
上一个练习中，我们完成了两组成绩的合并和排序。
不过，有了新的需求：想知道两组的平均分，以及把低于平均分的成绩也打印出来。
'''
sum = 0
less = []
for i in range(8):
    sum += total[i]
print(sum)
average = sum / 8
print('平均成绩是{}'.format(average))
for t in range(8):
    if total[t] <= average:
        less.append(total[t])
print('低于平均分的成绩有{}'.format(less))

# 法二
# 请你改造这个代码，用更简洁的方式满足老师的需求。
import numpy as np  # 导入 numpy库，as 即为导入的库起一个别称，别称为np
scores1 =  [91, 95, 97, 99, 92, 93, 96, 98]  
sum = 0
scores2 = []
average = np.mean(scores1) 
#for score in scores1:
    #sum = sum + score
    #average = sum/len(scores1)  
    # 上面最好不要去数有几个学生，那样的话，学生数目发生变化就要调代码。
print('平均成绩是：{}'.format(average))

for score in scores1:
    if score < average:
        scores2.append(score) # 少于平均分的成绩放到新建的空列表中
print(' 低于平均成绩的有：{}'.format(scores2))  # 上个关卡选做题的知识。

函数

编写代码要不断追求简洁和易读。换句话说，我们要尽量避免写重复的代码，少复制粘贴，也就是所谓的DRY原则——Don't Repeat Yourself。

• 函数则是Python里增强代码重用性最有力的工具
• 之前所写的代码都是立即运行且只能被执行一次，而函数可以让我们整合打包好代码，以便这些代码能够随时被复用，这样能极大地减少代码冗余。
• 将一个程序用函数拆分成多个独立的子任务来完成，就会让代码结构变得清晰许多

函数的组成

Python中，“喂”给函数一些数据，它就能内部消化，执行相应的功能，最终给你“吐”出你想要的东西，就好比自动贩卖机一样。

常用函数

• 函数后面都跟了个括号,括号里放的东西，也就是我们需要输入给函数的数据，它在函数中被称作【参数】。【参数】指向的是函数要接收、处理怎样的数据（你也可以把它理解成自变量）。

#例len()函数
a = len('万物的终极答案是42')
print(a)
b = len(['海伯利安','基地','三体'])
print(b)

定义和调用函数

• 编写函数的第一步，我们需要去定义一个函数

  
  
  定义函数

'''以y = 3x + 5 为例子，来定义一个一次函数'''
# 函数名：1. 名字最好能体现函数的功能，一般用小写字母和单下划线、数字等组合
#      2. 不可与内置函数重名（内置函数不需要定义即可直接使用）
def math(x):
# 参数：根据函数功能，括号里可以有多个参数，也可以不带参数，命名规则与函数名相同
# 规范：括号是英文括号，后面的冒号不能丢
    y = 3*x + 5
# 函数体：函数的执行过程，体现函数功能的语句，要缩进，一般是四个空格
    return y
# return语句：后面可以接多种数据类型，如果函数不需要返回值的话，可以省略

• 第1行：def的意思是定义(define)，math是【函数名】（自己取的），再搭配一个英文括号和冒号，括号里面的x是参数（参数名也是自己取）。
• 第2行：def下一行开始缩进的代码就是函数要实现的功能，也叫【函数体】。这里的功能就是：根据x计算出一个值y。
• 第3行：return语句是返回的意思，可以指定函数执行完毕后最终会返回什么值或表达式，否则计算机是无法判断出函数最终要输出什么结果的。

定义函数只是将函数的内部功能封装起来,调用函数输入函数名和参数所对应的值，这个过程在函数里叫作参数的传递(pass)

def math(x):
    y =  x ** 2 + x
    return y

a = math(10)
print(a)
print(math(20))
print(math(30))

#定义len()函数
def my_len(words):
    counter = 0
    for i in words:
        counter = counter + 1
    return counter

函数的进阶使用

参数类型

位置参数、默认参数和不定长参数。

def opening():
    print('总有一种味道能温暖你～')
    print('深夜食堂正式开业啦！')
    print('欢迎来自五湖四海的你前来品尝!')

opening()

• 上面代码定义了一个opening()函数，但是括号里没有带参数，原因是这个函数的功能是打印出固定的三句话，不需要参数的参与，需要强调的是，即便是没有参数，我们在调用函数的时候也不能省略括号，如此例中的opening()。
• 在这个例子里，也不需要return语句，原因是这个函数直接在屏幕打印出内容，不需要返回值。事实上，没有return语句的函数，Python也会在末尾隐性地加上return None，即返回None值。

def menu(appetizer, course):
    print('一份开胃菜：' + appetizer)
    print('一份主食：' + course)

menu('话梅花生','牛肉拉面')
#如果采用下面这种形式传递，就不需要理会参数位置
menu(course = '牛肉拉面', appetizer = '话梅花生')

• 上面代码中'话梅花生'和'牛肉拉面'是对应参数的位置顺序传递的，所以appetizer和course被叫作【位置参数】，当有多个参数的时候，我们就必须按照顺序和数量传递，这也是最常见的参数类型。

def  menu(appetizer, course, dessert = '绿豆沙'):
    print('一份开胃菜：' + appetizer)
    print('一份主食：' + course)
    print('一份甜品：' + dessert)

menu('话梅花生','牛肉拉面')
#因为已经默认将'绿豆沙'传递给dessert，调用时无须再传递。

• 【默认参数】，直接在定义函数的时候给参数赋值。需要注意的是：默认参数必须放在位置参数之后
• 如果一个函数的某个参数值总是固定的，那么设置默认参数就免去了每次都要传递的麻烦。不过默认参数并不意味着不能改变，试试运行下列结果。

def menu(appetizer, course, dessert = '绿豆沙'):
    print('一份开胃菜：' + appetizer)
    print('一份主食：' + course)
    print('一份甜品：' + dessert)


menu('话梅花生','牛肉拉面')
menu('话梅花生','牛肉拉面','银耳羹')
#银耳羹对应参数dessert

• 一个萝卜一个坑，因为前两个位置参数已经有对应的值传递，Python会自动将'银耳羹'传递给参数dessert，替换了默认参数的默认值。

def menu(*barbeque):
    return barbeque

order = menu('烤鸡翅','烤茄子','烤玉米')
#括号里的这几个值都会传递给参数barbeque

print(order)
print(type(order))

• 不限定死数量，这时候【不定长参数】就能派上用场，即传递给参数的数量是可选的、不确定的。它的格式比较特殊，是一个星号*加上参数名

• 函数返回的是这样的结果：('烤鸡翅', '烤茄子', '烤玉米')，我们用type()函数可以知道这种数据类型叫作元组(tuple)

• 和列表一样，元组是可迭代对象，这意味着我们可以用for循环来遍历它，这时候的代码就可以写成：

def menu(*barbeque):
    for i in barbeque:
        print('一份烤串：' + i)

menu('烤香肠', '烤肉丸')        
menu('烤鸡翅', '烤茄子', '烤玉米')
# 不定长参数可以接收任意数量的值

#print()分解
print(*objects, sep = ' ', end = '\n', file = sys.stdout, flush = False)
# sep控制多个值之间的分隔符，默认是空格
# end控制打印结果的结尾，默认是换行)

返回多个值

要返回多个值，只需将返回的值写在return语句后面，用英文逗号隔开即可。

import random 
appetizer = ['话梅花生','拍黄瓜','凉拌三丝']
def coupon(money):
    if money < 5:
        a = random.choice(appetizer)
        return a
    elif 5 <= money < 10:
        b = random.choice (appetizer)
        return b, '溏心蛋'

result = coupon(6)
# result是一个元组
print(result[0])
print(result[1])
# result是一个元组
for i in result:
    print(i)
# 我们也可以同时定义多个变量，来接收元组中的多个元素
dish, egg = coupon(7)
# 元组的两个元素分别赋值给变量dish和egg
print(dish)
print(egg)
'''
('凉拌三丝', '溏心蛋')
<class 'tuple'>
'''

• <class 'tuple'>表示返回的数据类型又是我们刚才提到的元组。在这个例子中，该元组是由两个元素构成的,我们可以用多种方式提取

多函数间的配合

变量作用域

• 报错代码

rent = 3000

def cost():
    utilities = int(input('请输入本月的水电费用'))
    food_cost = int(input('请输入本月的食材费用'))
    variable_cost = utilities + food_cost
    print('本月的变动成本费用是' + str(variable_cost))

def sum_cost():
    sum = rent + variable_cost
    print('本月的总成本是' + str(sum))

cost()
sum_cost()
#报错信息指出问题出在第10行，sum_cost()函数内的变量variable_cost没有被定义

• 这里涉及一个变量作用域的问题：程序中的变量并不是在哪个位置都可以被使用的，使用权限决定于这个变量是在哪里赋值的。
  • 第一点：一个在函数内部赋值的变量仅能在该函数内部使用（局部作用域），它们被称作【局部变量】，如cost()函数里的variable_cost。

  • 第二点：在所有函数之外赋值的变量，可以在程序的任何位置使用（全局作用域），它们被称作【全局变量】，如第一行的rent。

    
    
    变量作用域

• 上述例子中，变量rent是在函数外被赋值的，所以它是全局变量，能被sum_cost()函数直接使用。
• 变量variable_cost是在cost()函数内定义的，属于局部变量，其余函数内部如sum_cost()无法访问。事实上，当cost()函数执行完毕，在这个函数内定义的变量都会"消失”。

• 如何解决“局部变量”和”全局变量“之间的矛盾
  • 第一种方法最取巧：把局部变量都放在函数外，变成全局变量。
  • 函数内修改的方法，global语句可以将局部变量声明为全局变量 。

#法一
rent = 3000
utilities = int(input('请输入本月的水电费用'))
food_cost = int(input('请输入本月的食材费用'))
variable_cost = utilities + food_cost 
# 以上均为全局变量
print('本月的变动成本是' + str(variable_cost))

def sum_cost():
    sum = rent + variable_cost
    print('本月的总成本是' + str(sum))

sum_cost()
#法二
rent = 3000

def cost():
    global variable_cost
    utilities = int(input('请输入本月的水电费用'))
    food_cost = int(input('请输入本月的食材费用'))
    variable_cost = utilities + food_cost
    print('本月的变动成本是' + str(variable_cost))

def sum_cost():
    sum = rent + variable_cost
    print('本月的总成本是' + str(sum))

cost()
sum_cost()

• global语句一般写在函数体的第一行，它会告诉Python，“我希望variable_cost是个全局变量，所以请不要用这个名字创建一个局部变量”。所以sum_cost()函数内部现在可以直接使用声明后的全局变量variable_cost。

函数的嵌套

即在一个函数内部调用其他函数

rent = 3000

def cost():
    utilities = int(input('请输入本月的水电费用'))
    food_cost = int(input('请输入本月的食材费用'))
    variable_cost = utilities + food_cost
    print('本月的变动成本是' + str(variable_cost))
    return variable_cost

def sum_cost():
    sum = rent + cost()
    print('本月的总成本是' + str(sum))

sum_cost()

• cost()函数运行结束后会返回变量variable_cost，而sum_cost()函数内部调用了cost()，所以调用sum_cost()的时候，cost()函数也会执行，并得到返回值variable_cost。
• sum = rent + cost() 的结果就是sum = rent + variable_cost。最后调用函数时，也只需调用sum_cost()即可。

例

def div(num1, num2):
    growth = (num1 - num2) / num2
    percent = str(growth * 100) + '%'
    return percent

def warning():
    print('Error: 你确定上个月一毛钱都不赚不亏吗？')

def main():
    while True:
        num1 = float(input('请输入本月所获利润'))
        num2 = float(input('请输入上月所获利润'))
        if num2 == 0:
            warning()
        else:
            print('本月的利润增长率：' + div(num1,num2))
            break

main()

• div()函数会计算并返回利润率，warning()函数是打印出一句提示，它们都被嵌套在main()主函数里，当满足不同的条件时，这两个子函数会被调用。

• 虽然定义了三个函数，但最后只需调用main()函数即可。

  
  
  调用过程

练习

'''
发放奖金的要求如下：

    工作时长不满六个月，发放固定奖金500元。
    工作时长在六个月和一年之间(含一年)，发放奖金120元*月数（如8个月为960元）
    工作时长在一年以上，发放奖金180元*月数 （如20个月为3600元） 

我们可以定义两个函数，第一个函数功能为根据工作月数返回奖金额，第二个函数功能为打印出'该员工来了XX个月，获得奖金XXX元'。
'''
def pay(month):
    if 0 < month < 6:
        pay = 500
    elif 6 <= month <= 12:
        pay = 120 * month
    elif 12 < month:
        pay = 180 * month
    return pay

def condition():
    print('{}来了{}个月，获得奖金{}元'.format(name,month,pay(month)))

global name,month
name = input('请输入员工的姓名：')
month = int(input('请输入员工的工作时间：'))

condition()

参考代码

def bonus(month):
    if month < 6:
        money = 500
        return money
    elif 6 <= month <= 12:
        money = 120 * month
        return money
    else:
        money = 180 * month
        return money

def info(name, month):
    gain = bonus(month)
    print('%s来了%s个月，获得奖金%s元' % (name, month, gain)) 

info('大聪',14)

练习：抽奖代码

# 查看注释，运行代码。
import random
import time

# 将抽奖程序封装成函数
def choujiang(q,w,e):  # 定义一个抽奖函数，带有3个参数，也就是3位候选人
    luckylist = [q,w,e]  # 定义一个中奖名单的列表
    a = random.choice(luckylist)  # 在中奖名单里面随机选择
    print('开奖倒计时',3)
    time.sleep(1)
    print('开奖倒计时',2)
    time.sleep(1)
    print('开奖倒计时',1)
    time.sleep(1)
    image = '''
    /\_)o<
    |      \\
    | O . O|
    \_____/
    '''
    print(image)
    print('恭喜'+ a +'中奖！')
    
choujiang('虚竹','萧峰','段誉')  # 调用函数