Python語言程序設計 課件 6-函數(shù)

Python語言程序設計PythonLanguageProgramming6函數(shù)引例函數(shù)的概念創(chuàng)建及調(diào)用函數(shù)函數(shù)變量引例【例6-1】編寫程序，要求當給定一個醫(yī)院二次方程ax2+bx+c=0的三個系數(shù)a，b，c時，能夠求得二次方程的解。引例【參考代碼】importmath#引入math庫defpanbieshi(a,b,c):#定義函數(shù)panbieshi（）delta=int(pow(b,2)-4*a*c)ifa!=0anddelta>0:x1=(-b+math.sqrt(delta))/(2*a)x2=(-b-math.sqrt(delta))/(2*a)returnx1,x2elifa!=0anddelta==0:x=-b/(2*a)returnx,xelifa!=0anddelta<0:x1=str(-b/(2*a))+"+"+str(math.sqrt(-delta)/(2*a))+"i"x2=str(-b/(2*a))+"-"+str(math.sqrt(-delta)/(2*a))+"i"returnx1,x2elifa==0andb!=0:return-c/belse:return"此方程無解。"a=input("請輸入此方程的二次項系數(shù)：")b=input("請輸入此方程的一次項系數(shù)：")c=input("請輸入此方程的常數(shù)：")print("該一元二次方程的兩個根分別為："+str(panbieshi(float(a),float(b),float(c))))importmatplotlib.pyplotaspltimportnumpyasnpimportmatplotliba=int(a)b=int(b)c=int(c)delta=int(pow(b,2)-4*a*c)ifdelta>0ordelta==0:g1=(-b+math.sqrt(delta))/(2*a)g2=(-b-math.sqrt(delta))/(2*a)x=np.linspace(-3+g1,g2+3,50)#自變量的取值范圍y=a*x**2+b*x+cplt.plot(x,y)#繪制曲線z=x*0plt.plot(x,z)#繪制y=0的直線plt.scatter(g1,0,color='r',s=50)#顯示方程的根plt.scatter(g2,0,color='r',s=50)#顯示方程的根plt.show()else:print("無法作出該二次函數(shù)的圖像。")函數(shù)的概念函數(shù)的定義為何使用函數(shù)函數(shù)的定義概念類似于數(shù)學中的函數(shù)，將a，b，c理解為一組自變量X，函數(shù)返回值return作為因變量Y特點每個函數(shù)執(zhí)行單獨操作，不受別的函數(shù)影響可以輸入零個或多個參數(shù)返回值可以為復合對象為何使用函數(shù)【例6-2】給定字符串，計算字符串中‘a(chǎn)’或者‘A’出現(xiàn)的次數(shù)?！緟⒖即a】str1='ThisisastringwhichIusedtofinda/A!'count=0foriinstr1:ifi=='a'ori=='A':count=count+1else:continueprint(count)為何使用函數(shù)【例6-3】例6-2中實現(xiàn)了對字符串str1中特定字符出現(xiàn)頻次的統(tǒng)計。對另一個字符串str2='HereisanotherstringIusedtofindaandA!'，需要對兩個字符串str1和str2分別計算其中‘a(chǎn)’或者‘A’出現(xiàn)的次數(shù)?！緟⒖即a1】str1='ThisisastringwhichIusedtofinda/A!'str2='HereisanotherstringIusedtofindaandA!'count1=0count2=0foriinstr1:ifi=='a'ori=='A':count1=count1+1else:continueprint('str1中，a或者A的個數(shù)是%d'%count1)foriinstr2:ifi=='a'ori=='A':count2=count2+1else:continueprint('str2中，a或者A的個數(shù)是%d'%count2)為何使用函數(shù)【例6-3】例6-2中實現(xiàn)了對字符串str1中特定字符出現(xiàn)頻次的統(tǒng)計。對另一個字符串str2='HereisanotherstringIusedtofindaandA!'，需要對兩個字符串str1和str2分別計算其中‘a(chǎn)’或者‘A’出現(xiàn)的次數(shù)?！緟⒖即a2】deffindA(string):count=0foriinstring:ifi=='a'ori=='A':count+=1returncountstr1='ThisisastringwhichIusedtofinda/A!'str2='HereisanotherstringIusedtofindaandA!'printfindA(str1)printfindA(str2)print('str1中，a或者A的個數(shù)是%d'%count1)為何使用函數(shù)Python中函數(shù)的特點分治策略抽象重用簡化性創(chuàng)建及調(diào)用函數(shù)def語句聲明與定義函數(shù)屬性函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用函數(shù)與前向引用何時使用函數(shù)def語句作用def語句用來創(chuàng)建新的函數(shù)對象格式無返回值型def<name>(arg1,arg2,arg3...argN):<statement>有返回值型def<name>(arg1,arg2,arg3...argN):<statement>return<value>def語句【例6-4】使用return語句【參考代碼2】deftestReturn(a):ifa==1:return1elifa==2:return2elifa==3:return3else:return"Toobig"printtestReturn(3)聲明與定義聲明與定義的區(qū)別從編譯原理上來說，聲明是僅僅告訴編譯器，有個某類型的變量會被使用，但是編譯器并不會為它分配任何內(nèi)存。而定義則是分配了內(nèi)存Python中的聲明Python中唯一類似于聲明的語句是global語句，將變量聲明為全局變量Python中的定義Python函數(shù)的定義即是對def的使用，故定義函數(shù)的格式，也是def的格式函數(shù)屬性>>>defplus():...print("hey!plus")...>>>dir(plus)['__call__','__class__','__closure__','__code__','__defaults__','__delattr__','__dict__','__doc__','__format__','__get__','__getattribute__','__globals__','__hash__','__init__','__module__','__name__','__new__','__reduce__','__reduce_ex__','__repr__','__setattr__','__sizeof__','__str__','__subclasshook__','func_closure','func_code','func_defaults','func_dict','func_doc','func_globals','func_name']雖然定義函數(shù)只用了短短兩行的代碼，但是Python中為每個函數(shù)提供了許多屬性，用于描述函數(shù)，可使用dir()函數(shù)打印函數(shù)屬性函數(shù)屬性屬性描述操作類型

__doc__func_doc文檔字符串Writable__name__func_name函數(shù)名Writable__module__所屬模塊名Writable__defaults__func_defaults函數(shù)參數(shù)默認值Writable__code__func_code編譯的函數(shù)體Writable__globals__func_globals函數(shù)中的全局變量Read-onlyfunc_dictfunc_dict函數(shù)的命名空間Writable__closure__func_closure函數(shù)閉包的環(huán)境變量Read-only表6-1函數(shù)的屬性及其描述函數(shù)屬性對函數(shù)屬性的使用>>>defplus():...print("hey!plus")...>>>dir(plus)>>>plus.__name__'plus'>>>plus.func_name'plus'函數(shù)屬性函數(shù)屬性是層層嵌套的>>>dir(plus.__code__)['__class__','__cmp__','__delattr__','__doc__','__eq__','__format__','__ge__','__getattribute__','__gt__','__hash__','__init__','__le__','__lt__','__ne__','__new__','__reduce__','__reduce_ex__','__repr__','__setattr__','__sizeof__','__str__','__subclasshook__','co_argcount','co_cellvars','co_code','co_consts','co_filename','co_firstlineno','co_flags','co_freevars','co_lnotab','co_name','co_names','co_nlocals','co_stacksize','co_varnames']>>>dir(plus.__code__.co_varnames)['__add__','__class__','__contains__','__delattr__','__doc__','__eq__','__format__','__ge__','__getattribute__','__getitem__','__getnewargs__','__getslice__','__gt__','__hash__','__init__','__iter__','__le__','__len__','__lt__','__mul__','__ne__','__new__','__reduce__','__reduce_ex__','__repr__','__rmul__','__setattr__','__sizeof__','__str__','__subclasshook__','count','index']函數(shù)屬性文檔字符串屬性用三個單引號或者三個雙引號為函數(shù)編輯使用說明使用help命令就可以打印出指定函數(shù)的功能及使用方法使用函數(shù)的__doc__屬性也可以獲得文檔字符串>>>defa():...'''...Thisfunctioncanprint10...'''...print(10)...>>>help(a)Helponfunctionainmodule__main__:a()Thisfunctioncanprint10>>>a.__doc__'\n\tThisfunctioncanprint10\n\t'函數(shù)調(diào)用函數(shù)需要先創(chuàng)建，然后才能調(diào)用。格式函數(shù)名后加小括號>>>defmulti(a,b):...print(a*b)...>>>multi(10,5)50函數(shù)調(diào)用函數(shù)與前向引用函數(shù)調(diào)用函數(shù)【例6-5】從給定的數(shù)組中找出所有素數(shù)?！緟⒖即a】defisPrime(i):'''Usetojudgei,TruemeansthatiisPrime'''ifi==2:returnTrueforcinrange(2,i):ifi%c==0:returnFalsereturnTruedeffindPrime(lists):'''Usetofindprimeinlists'''prime=[]foriinlists:ifisPrime(i):prime.append(i)returnprimeprint(findPrime([2,4,5,7,123,1122,5673]))

函數(shù)調(diào)用函數(shù)與前向引用【參考代碼】deffoo():print("Iamfoo.")"""invokefirst"""bar()defbar():print("Iambar.")"""definesecond"""bar()foo()

前向引用指函數(shù)調(diào)用在函數(shù)定義之前【例6-6】前向引用.函數(shù)調(diào)用函數(shù)與前向引用前向引用deffoo():print("Iamfoo.")"""invokefirst"""bar()foo()defbar():print("Iambar.")"""definesecond"""bar()？何時使用函數(shù)前向引用函數(shù)使用和定義的規(guī)則一般規(guī)則只做一件事不宜過長完整重構(gòu)。指在不改變代碼功能的前提下，對現(xiàn)有的代碼結(jié)構(gòu)進行改進函數(shù)變量命名空間、形參、實參默認參數(shù)及關(guān)鍵字參數(shù)命名空間、形參、實參命名空間/作用域主程序和函數(shù)各自具有獨立的命名空間一個函數(shù)內(nèi)定義的變量，只能被函數(shù)內(nèi)部的代碼使用，而不能被函數(shù)的外部使用>>>a=10>>>defidA():...a=10...printid(a)>>>id(a)56713296L>>>idA()56713296命名空間、形參、實參命名空間/作用域解析變量名時的順序本地命名空間→函數(shù)內(nèi)命名空間（函數(shù)嵌套函數(shù)的情況）→全局命名空間→內(nèi)置命名空間。（LEGB原則）圖6-1LEGB原則命名空間、形參、實參命名空間/作用域global語句使用global語句在函數(shù)內(nèi)部定義全局變量，統(tǒng)一函數(shù)內(nèi)外變量>>>y=1>>>z=2>>>defglobalX():...globalx...x=y*z>>>globalX()>>>print(x)2命名空間、形參、實參>>>a=10>>>b=a>>>a10>>>b10>>>id(a)54878288L>>>id(b)54878288L>>>b=11>>>a10>>>c=[1,2,3,4]>>>d=c>>>cisdTrue>>>d[0]=10>>>c[10,2,3,4]Python既不是“傳值”，也不是“傳引用”，它傳遞的是對象引用。當對象是可變的，例如上面的列表，那么對它的改變，會影響到其他變量對它的引用，當對象是不可變的，例如上面的常量，當改變它的時候，則會創(chuàng)建一個新的引用對象。傳值和傳引用2命名空間、形參、實參形參即“形式參數(shù)”，是在定義函數(shù)名和函數(shù)體的時候使用的參數(shù)，目的用來接收調(diào)用該函數(shù)時傳遞的參數(shù)。如以下a,b：>>>deflink(a,b):...print(a+b)作用是實現(xiàn)主調(diào)函數(shù)與被調(diào)函數(shù)之間的聯(lián)系，通常將函數(shù)所處理的數(shù)據(jù)，影響函數(shù)功能的因素或者函數(shù)處理的結(jié)果作為形參命名空間、形參、實參實參指變量、表達式、函數(shù)等在進行函數(shù)調(diào)用時，實參都必須具有確定的值>>>x="hello">>>y="world"命名空間、形參、實參【例6-7】通過定義add函數(shù)以及useAddtoAdd函數(shù)，展現(xiàn)函數(shù)的定義，函數(shù)的調(diào)用，參數(shù)的傳遞，參數(shù)的作用域，以及函數(shù)調(diào)用函數(shù)等?！緟⒖即a】defuseAddtoAdd(x,y):print(add(x,y))defadd(x,y):returnx+yuseAddtoAdd(10,11)useAddtoAdd(20,100)默認參數(shù)及關(guān)鍵字參數(shù)參數(shù)傳遞的兩個特點：默認參數(shù)傳遞和名稱傳遞（關(guān)鍵字傳遞）默認參數(shù)傳遞默認參數(shù)是當用戶沒有提供值的時候，分配給函數(shù)的參數(shù)值。其定義的方式如同賦值操作，例如chars=None，賦值語句的右側(cè)None就是參數(shù)chars的默認值，如果只給定參數(shù)名，則該參數(shù)為必需參數(shù)。默認參數(shù)及關(guān)鍵字參數(shù)參數(shù)傳遞的兩個特點：默認參數(shù)傳遞和名稱傳遞（關(guān)鍵字傳遞）默認參數(shù)傳遞以string模塊中的strip函數(shù)為例defstrip(s,chars=None):"""strip(s[,chars])->stringReturnacopyofthestringswithleadingandtrailingwhitespaceremoved.IfcharsisgivenandnotNone,removecharactersincharsinstead.Ifcharsisunicode,Swillbeconvertedtounicodebeforestripping."""returns.strip(chars)調(diào)用方法#方法一fromstringimport*a=“abba”strip(a,”a”)#方法二fromstringimport*a=“abba”strip(a)默認參數(shù)及關(guān)鍵字參數(shù)參數(shù)傳遞的兩個特點：默認參數(shù)傳遞和名稱傳遞（關(guān)鍵字傳遞）名稱傳遞（關(guān)鍵字傳遞）指在調(diào)用函數(shù)中將參數(shù)名作為關(guān)鍵字，從而給函數(shù)中的形參賦值a=10b=5defadd(x,y):print'y=',yprint'x=',xreturna+bprint(add(y=a,x=b))默認參數(shù)及關(guān)鍵字參數(shù)

默認參數(shù)及關(guān)鍵字參數(shù)

默認參數(shù)及關(guān)鍵字參數(shù)【參考代碼】fromtkinterimport*importtkinterroot=tkinter.Tk()#創(chuàng)建根窗體root.title('人口學計算器')#根窗體名稱root.geometry('500x500')#根窗體大小defcalc1():#計算生存人年數(shù)a=float(inp1.get())b=float(inp2.get())c=float(inp3.get())l=(2*b-c)/2m=4*(2*b-c)/2n=5*(2*b-c)/2ifa==0:s='生存人年數(shù)Lx：%s'%str(l)+'\n't=''if1<=a<=4:s='生存人年數(shù)Lx：%s'%str(m)+'\n'ifa>=95:s='數(shù)據(jù)不全或數(shù)據(jù)格式錯誤，無法計算'+'\n'#95歲為開口組，需調(diào)查此組所有人的平均壽命才可計算if5<=a<=94:s='生存人年數(shù)Lx：%s'%str(n)+'\n'txt.insert(END,s)defcalc2():#計算死亡率a=float(inp1.get())b=float(inp2.get())c=float(inp3.get())l=c/bm=c/(4*b)n=c/(5*b)la1=tkinter.Label(root,text='請輸入屬于計算年齡組的任一年齡（阿拉伯數(shù)字）：',bg="#C3BED4")#用于提示輸入框應輸入什么文字，下面同此la1.pack()inp1=Entry(root)inp1.pack()la2=tkinter.Label(root,text='請輸入該年齡組的生存人數(shù)（阿拉伯數(shù)字）：',bg="#C3BED4")la2.pack()inp2=Entry(root)inp2.pack()la3=tkinter.Label(root,bg="#C3BED4",text='請輸入該年齡組的死亡人數(shù)（阿拉伯數(shù)字）：')la3.pack()inp3=Entry(root)inp3.pack()btn1=tkinter.Button(root,bg="#ddf0ed",text='生存人年數(shù)計算',command=calc1,relief=GROOVE)btn1.pack()btn2=tkinter