函数的定义和使用

函数的理解与定义

    1）理解

        函数是一段具有特定功能的、可重用的语句组；是一种功能的抽象，表达特定功能

        两个作用：降低编程难度 和 代码复用

    2）定义

        def <函数名>(<一个或多个参数>)：

            <函数体>

            return <返回值>

函数的使用及调用过程

    1）调用时要给出实际参数

    2）实际参数替换定义中的参数

    3）函数调用后得到返回值

函数的参数传递

    1）n的阶乘： n!=1×2×3×...×n

    2）函数可以有参数，也可以没有，但必须保留括号

    3）可以为某些参数提供默认值，构成可选参数,可选参数放在必选参数后面

        def fact(n, m=1)

    4）函数定义时可以设计可变数量参数，既不确定参数总数量

        def <函数名>(<参数>, *b)

            <函数体>

            return <返回值>

    5）函数调用时，参数可以按照位置或名称方式传递

函数的返回值

    1）return保留字用来返回传递返回值

    2）函数可以有返回值，也可以没有，可以有return，也可以没有

    3）return可以传递0个返回值，也可以传递多个返回值

    4）用元组方式返回多个值

局部变量和全局变量

    1）程序：全局变量，函数：局部变量

    2）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，与全部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

        在函数中global s :声明此处s是全局变量s

    3）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

        如果一个组合数据类型，在函数中被真实创建了，那就是这个函数的局部变量

lambda函数

    1）lambda函数是一种匿名函数，即没有名字的函数

    2）使用lambda保留字定义，函数名是返回结果

    3）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>

        f = lambda x, y : x+y

    4）lambda函数主要用作一些特定函数或方法的参数

实例七：七段数码管绘制

用python绘制带有七段数码管风格的时间

    1）基本思路

        a）绘制单个数字对应的数码管

            七段数码管由7个基本线条组成

            七段数码管可以有固定向右的顺序

        b）获得一串数字，分别绘制对应的数码管

            不同数字显示不同的线条

        c）获得当前系统时间，绘制对应的数码管

            使用time库获得时间

            增加年月日标志

            年月日颜色不同

举一反三

    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：将大功能变为小功能组合，分而治之

应用问题扩展

    绘制带小数点的七段数码管

    带刷新时间的倒计时效果

七段数码管

七段数码管程序

代码复用与函数递归

代码复用与模块化设计

    1）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：同一代码在需要时可以被重复使用

    2）函数和对象 是代码复用的两种主要形式

       函数：将代码命名在代码层面建立了初步抽象

        对象：属性和方法，在函数之上，进一步进行抽象

    3）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、子程序和子程序之间的关系

    4）模块设计的两个基本概念

        紧耦合：两个部分的交流很多，无法独立存在

        松耦合：两个部分的交流很少，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

    1）调用函数自身的方式就是递归

    2）两个关键

        链条：计算过程中存在递归链条

        基例：存在一个或多个不需再次递归的基例

    3）递归的定义

        类似数学归纳法

            证明当n取第一个值n0时命题成立

            假设当nk时命题成立，证明当n=nk+1时命题成立

函数递归的调用过程

    递归的实现

        函数+分支语句

            递归本身是一个函数，需要函数定义方式描述

            函数内部，采用分支语句对输入参数进行判断

            基例和链条，分别编写对应代码

函数递归实例解析

    1）字符串反转

            s[::-1] #从最开始到最后采用-1的步长输出

            用递归方法

字符串反转

    2）斐波那契数列

        F(n)

            1 , n=1

            1 , n=2

            F(n-1) + F(n-2) , otherwise

斐波那契数列

    3）汉诺塔问题

        输出两个参数

            给定数量的圆盘从最左侧搬到最右测需要多少步骤

            该怎么搬运

        进一步抽象，三个柱子A,BC

            初始状态，所有盘子都在A，最终目的搬到C

汉诺塔

模块4：PyInstaller库的使用

概述：将.py源代码转换成无需源代码的可执行文件

    1）是一个第三方库

    2）可以使用pip工具安装

        （cmd命令行）pip install pyinstaller

    3）简单使用

        （cmd命令行）pyinstaller -F <文件名.py>

常用参数

    -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文件夹只生成独立的打包文件

    -i <图标文件名.icon> :指定打包程序使用的图标文件

实例8：科赫雪花小包裹

分形几何：是一种迭代的几何图形，广泛存在于自然界中。

    科赫曲线，也叫雪花曲线

科赫雪花绘制

    1）用Python绘制科赫曲线

        去3/1长，绘制成60度凸起

        不停重复上一步的过程，形成科赫曲线

    2）绘制n阶科赫曲线线段

        递归思想：函数+分支

        递归链条：线段的组合

        递归基例：初识线段

科赫雪花的绘制

科赫雪花

打包科赫雪花小程序

    pyinstaller

举一反三

    修改分形几何的绘制阶数

    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本框架图形

分型几何千千万万

    康托尔集、谢尔宾斯基三角形、门格海绵

    龙形曲线、空间填充曲线、科赫曲线

Cindy 你们爱吗