(3.5)--Ch5-函数和代码复用2.ppt

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1、第5章 函数和代码的复用5.1 函数定义与调用函数定义与调用5.2 函数的参数函数的参数5.3 变量的作用域变量的作用域5.4 lamda函数函数5.5 递归递归5 函数和代码复用函数和代码复用三国演义三国演义中有这样一段描写：中有这样一段描写：懿懿问问曰曰：“孔孔明明寝寝食食及及事事之之烦烦简简若若何何？”使使者者曰曰：“丞丞相相夙夙兴兴夜夜寐寐，罚罚二二十十以以上上皆皆亲亲览览焉焉。所所啖啖之之食食，日日不不过过数数升升。”懿懿顾顾谓谓诸将曰：诸将曰：“孔明食少事烦，其能久乎？孔明食少事烦，其能久乎？”此此话话音音落落不不久久，诸诸葛葛亮亮果果然然病病故故于于五五丈丈原。原。“事无巨细事无

2、巨细 事必躬亲事必躬亲”工作必须分工，各司其职工作必须分工，各司其职建立函数的目的：建立函数的目的：复用复用分而治之分而治之把把较大的任务分解成若干个较小的任务较大的任务分解成若干个较小的任务，每个，每个模块模块完成一个小的任务。各模块各司其职完成一个小的任务。各模块各司其职，结构清，结构清晰。晰。减少减少重复编码工作，提高开发效率。重复编码工作，提高开发效率。5 函数和代码复用函数和代码复用函数是一段具有特定功能的代码，用函数名来表示并通过函函数是一段具有特定功能的代码，用函数名来表示并通过函数名数名进进行行功能调用。函数在需要的地方调用执行，就不需要在功能调用。函数在需要的地方调用执行，就

3、不需要在每个需要的地方重复编写这些语句。每个需要的地方重复编写这些语句。5 函数和代码复用函数和代码复用每每次次调调用用函函数数，可可提提供供不不同同的的参参数数作作为为输输入入，以以实实现现对对不不同同数数据据的的处处理理；函函数数执执行行后可以反馈相应的后可以反馈相应的处处理理结果。（结果。（IPO）Python计算生态计算生态=标准库标准库+第三方库第三方库(15W+)标准库：随解释器安装到系统中的功能模块。标准库：随解释器安装到系统中的功能模块。内置函数：内置函数：系统函数：系统函数：import装入内存装入内存第三方库：需要经过安装才能使用的功能模块。第三方库：需要经过安装才能使用的

4、功能模块。5 函数和代码复用函数和代码复用自定义函数自定义函数5.1 函数的定义与调用5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义Python使用使用def保留字定义函数，语法形式如下：保留字定义函数，语法形式如下：def():return 任何有效的任何有效的PythonPython标识符标识符一条或多条一条或多条语句句组成成 参数列表：形参，有零个、一个或多个，多个参数参数列表：形参，有零个、一个或多个，多个参数间由间由逗号逗号分隔，没有参数时也分隔，没有参数时也要保留圆括号要保留圆括号。5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用无返回值内置系统函数：无返回值内置系统函

5、数：print()有返回值内置系统函数：有返回值内置系统函数：input()、pow()参数参数 函数的定义5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用返回值返回值 函数名函数名 函数可以通过函数可以通过return语句返回语句返回1个或多个值，也可以没个或多个值，也可以没有。函数不返回值时可以不写有。函数不返回值时可以不写return，也可以写不带表，也可以写不带表达式的达式的return;returnreturn语句语句可以在函数中任意位置，遇到可以在函数中任意位置，遇到return会会退出退出函数并返回到函数被调用的位置继续执行。函数并返回到函数被调用的位置继续执行。

6、没有没有return，函数体结束，结束函数的执行。，函数体结束，结束函数的执行。5 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函数的参数微实例微实例1 1：生日歌。生日歌。过生日时要为朋友唱生日歌，歌词为：过生日时要为朋友唱生日歌，歌词为：Happy birthday to you!Happy birthday to you!Happy birthday to you!Happy birthday to you!Happy birthday,dear Happy birthday,dear Happy birthday to you!Happy birthday to you!编编写写程程序序为为

7、MikeMike和和LilyLily输输出出生生日日歌歌。最最直直接接的的实实现方法是重复使用现方法是重复使用print()print()语句语句。5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用12345xm=input(输入姓名：输入姓名：)print(Happy birthday to you!)print(Happy birthday to you!)print(Happy birthday,dear+xm)print(Happy birthday to you!)最直接的实现方法是重复使用最直接的实现方法是重复使用print()print()语句语句：函数的定义重复的

8、重复的功能功能5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用print(Happy birthday to you!)def ha():定义函数定义函数函数的定义 定义后的函数不能直接运行，需要经过定义后的函数不能直接运行，需要经过“调用调用”才能才能运行。运行。5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用函数的调用n调用函数的基本方法：调用函数的基本方法：()ha()ha()print(Happy birthday,dear Mike!)ha()调用函数调用函数5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用实参与形参个数实参与形参个数位

9、置一一对应位置一一对应print(Happy birthday to you!)def ha(n):ha(2)print(Happy birthday,dear Mike!)ha(1)for i in range(n):有参函数的定义和调用5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用123456#求求整数整数n的的阶乘阶乘 s=1 for i in range(1,n+1):s=s*i def fact(n):return s5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用微实例微实例2 2：编写一个求阶乘的函数，并利用该函数：编写一个求阶乘的函数，并利用该

10、函数：1)1)求求5!5!2)2)输入一个正整数输入一个正整数n n，求，求1!+2!+n!1!+2!+n!。12345678#一一个对整数个对整数n求阶乘的函数求阶乘的函数def fact(n):s=1for i in range(1,n+1):s*=ireturn s#调用阶乘函数调用阶乘函数求求5的阶乘的阶乘print(fact(5)5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用 1)1)利用该函数求利用该函数求5!5!print(fact(5)def fact(n):s=1for i in range(1,n+1):s*=i return s1205 函数和代码复用函

11、数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用求求5的阶乘执行过程：的阶乘执行过程：5n=int(input(输入一个整数：输入一个整数：)for i in range(1,n+1):x=x+fact(i)print(阶乘和为：阶乘和为：.format(x)x=05 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用def fact(n):#一一个对整数个对整数n求阶乘的函数求阶乘的函数 s=1 for i in range(1,n+1):s*=i return s#求求1-n的阶乘和的阶乘和2)2)输入一个正整数输入一个正整数n n，利用函数，利用函数求求1!+2!+n!1!+2!+

12、n!。程序调用一个函数需要执行以下程序调用一个函数需要执行以下4个步骤：个步骤：（1）调用程序在调用处暂停执行；）调用程序在调用处暂停执行；（2）在调用时将实参传递给函数的形参；）在调用时将实参传递给函数的形参；（3）执行函数体语句；）执行函数体语句；（4）函数调用结束给出返回值，程序回到调用前的暂）函数调用结束给出返回值，程序回到调用前的暂停处继续执行。停处继续执行。5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用函数的嵌套调用：5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用def ha(n):for i in range(n):print(Happy bi

13、rthday to you!)def hp(name):ha(2)print(Happy birthday,dear!.format(name)ha(1)hp(Mike)print()hp(Lily)课堂练习编写一个判断一个数是不是素数的函数：编写一个判断一个数是不是素数的函数：1.利用该函数求出利用该函数求出100以内的素数；以内的素数；2.输入一个数，找出比该数大的最小素数。输入一个数，找出比该数大的最小素数。5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用def isprime(x):for j in range(2,x):if x%j=0:return False el

14、se:return True说说以下判断素数的函数是否正确？说说以下判断素数的函数是否正确？思考：5 函数和代码复用函数和代码复用函数的定义与调用函数的定义与调用5.2 函数的参数5 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函数的参数5.2.1 可选参数def(,=):return 可选参数放置在可选参数放置在非可选参数后面非可选参数后面5 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函数的参数 round(3.14)、round(3.14,2)函函数数在在定定义义时时，通通过过指指定定参参数数的的默默认认值值，构构成成可可选选参参数数。当当函函数数被被调调用用时时，如如果果没没有有传传入入对对应应的

15、的参参数数值，则使用函数定义时的默认值。值，则使用函数定义时的默认值。5.2.1 可选参数5 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函数的参数def dup(str,times=2):print(str*times)dup(knock)dup(knock,4)例如：例如：knockknockknockknockknockknock 在在函函数数定定义义时时，可可以以设设计计可可变变数数量量的的参参数数，通通过过参参数数前增加星号（前增加星号（*）实现实现。def(,*参数参数):return 5.2.2 可变参数5 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函数的参数print(2)、print(

16、2,4)、print(2,4,6)5.2.2 可变参数5 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函数的参数def fun(*b):a=0 for n in b:a+=n return aprint(fun(1,2,3)print(fun(1,2,3,4,5)例如：例如：参数以元参数以元组的形式的形式传递 调调用用函函数数时时，实实参参传传递递给给形形参参，默默认认是是按按位位置置一一一一对对应传递。应传递。Python还还提提供供了了按按照照形形参参名名称称来来输输入入实实参参的的方方式式，调用格式调用格式如下：如下：(=)由由于于调调用用函函数数时时指指定定了了参参数数名名称称，所所以以参参

17、数数之之间间的的顺顺序可以任意调整。序可以任意调整。5.2.3 参数的传递5 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函数的参数5.2.3 参数的传递5 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函数的参数def fun(a,b):return a-bs=fun(b=2,a=4)print(s)按名称传递按名称传递(关键字传递关键字传递)：5 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函数的参数5.2.3 参数的传递def fun(a,b):return a-bs=fun(b=2,4)print(s)按名字传递参数要在按名字传递参数要在位置参数后面位置参数后面5 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函

18、数的参数 调用函数时，实参传递引用给形参，实参、形参都指调用函数时，实参传递引用给形参，实参、形参都指向同一个数据对象。向同一个数据对象。5.2.4 形参和实参def f(n):.m=1f(m)1mndef f(m):.m=1f(m)1mm 如果传递给形参的是如果传递给形参的是数字类型、字符串等不可变的数字类型、字符串等不可变的数据对象数据对象，函数体中修改形参的值的时候（，函数体中修改形参的值的时候（会生成并指会生成并指向新的数据对象）向新的数据对象），不会影响实参的值不会影响实参的值。5 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函数的参数5.2.4 形参和实参def f(n):n=n+1m=

19、1f(m)1mn25 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函数的参数 如如果果传传递递的的是是可可变变对对象象(列列表表、字字典典)，则则在在函函数数体体中中可可以以直直接接修修改改形形参参指指向向的的数数据据对对象象的的值值(append、+=等等)。这个修改。这个修改会影响实参的值会影响实参的值。5.2.4 形参和实参def f(n):n.append(a)print(n)m=1,2f(m)print(m)1,2mn,a不会不会产生新列表生新列表对象象5 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函数的参数5.2.4 形参和实参 如如果果在在函函数数体体中中用用赋赋值值语语句句创创建建了了一

20、一个个新新的的列列表表对对象并关联给形参，则改变形参的值象并关联给形参，则改变形参的值不会影响实参不会影响实参。def f(n):n=n.append(a)print(n)m=1,2f(m)print(m)1,2mna另外另外产生了一个新列表生了一个新列表对象象print(n)?5 函数和代码复用函数和代码复用函数的参数函数的参数 课堂练习 1.下下面面代码代码输出的是输出的是()。ls=car,truckdef funC(a):a.append(bus)returnfunC(ls)print(ls)2.下面代码运行结果是下面代码运行结果是()。def func(num):num=num+1a

21、=10func(a)print(a)#198#101a,b=multiply(99,2)print(a)print(b)5 函数和代码复用函数和代码复用函数的返回值函数的返回值def multiply(x,y=10):return x*y,x+ys=multiply(99,2)print(s)#(198,101)5.2.5 函数的return值以元以元组的形式返回的形式返回同步同步赋值函数可以通过函数可以通过return语句返回多个值语句返回多个值:5.3 变量的作用域5 函数和代码复用函数和代码复用5.3 变量的作用域 变变量量起起作作用用的的代代码码范范围围称称为为变变量量的的作作用用域域

22、。变变量量在在函函数内部和函数外部定义，作用域是不同的。数内部和函数外部定义，作用域是不同的。全全局局变变量量：一一般般是是在在函函数数之之外外定定义义的的变变量量，在在程程序序执行全过程有效。执行全过程有效。局局部部变变量量：在在函函数数内内部部定定义义的的变变量量，仅仅在在函函数数内内部部有效，当函数退出时变量将被自动删除而不可访问了。有效，当函数退出时变量将被自动删除而不可访问了。5 函数和代码复用函数和代码复用变量的作用域变量的作用域5.3 变量的作用域5 函数和代码复用函数和代码复用变量的作用域变量的作用域n=1#n是全局变量是全局变量def f(a):#形参是局部变量形参是局部变量

23、 b=a+3#a、b是局部变量是局部变量 c=b#c是局部变量是局部变量f(n)Traceback(most recent call last):File,line 1,in print(c)NameError:name c is not defined当当函函数数执执行行完完退退出出后后，其局部变量将被释放其局部变量将被释放print(n)print(c)5.3 变量的作用域5 函数和代码复用函数和代码复用变量的作用域变量的作用域n=1 def f(a):b=a+3 c=b f(n)5.3 变量的作用域5 函数和代码复用函数和代码复用变量的作用域变量的作用域l同名变量 不同作用域内变量可以同

24、名，同名变量之间互不影不同作用域内变量可以同名，同名变量之间互不影响。响。def f(a):m=1f(m)mmm=0105.3 变量的作用域5 函数和代码复用函数和代码复用变量的作用域变量的作用域n=1 def f():b=n+3 return b print(f()n是是全局变量全局变量输出：输出：4 在在函数体内可以使用函数体内可以使用全局变量全局变量。5.3 变量的作用域5 函数和代码复用函数和代码复用变量的作用域变量的作用域使用使用局部局部变量量n,局部局部变量量优先先输出：输出：1 3l同名变量 函数体内可以创建跟全局变量同名的局部变量函数体内可以创建跟全局变量同名的局部变量。n=1

25、 def f():n=0 b=n+3 return bprint(n,f()创建局部建局部变量量n 如果如果在函数中想在函数中想使用和改变全局变量使用和改变全局变量的值，需要在变量使的值，需要在变量使用前用前用用globalglobal声明声明。globalglobal还可以用还可以用来在函数体中定义全来在函数体中定义全局变量。局变量。5.3 变量的作用域5 函数和代码复用函数和代码复用变量的作用域变量的作用域global nn=1 def f():n=0 b=n+3 return bprint(n,f()输出：输出：0 3全局全局变量量n的的值被改被改变了了全局全局变量量指向指向新的数据新的

26、数据对象象5.3 变量的作用域5 函数和代码复用函数和代码复用变量的作用域变量的作用域结果：结果：0,1,2ls=0,1#ls是全局列表变量是全局列表变量def fun(a):ls.append(a)#将将a的值的值2增加增加到列表到列表ls中中 fun(2)print(ls)这里的这里的ls是全局列表变量是全局列表变量函数体中可以用赋值语句函数体中可以用赋值语句创建创建同名同名局部局部列表列表变量。变量。5.3 变量的作用域5 函数和代码复用函数和代码复用变量的作用域变量的作用域结果：结果：0,1ls=0,1 def fun(a):ls=#创建了名称为创建了名称为ls的局部列表的局部列表变量

27、变量 ls.append(a)#将将a的值的值增加增加到局部列表到局部列表ls中中 fun(2)print(ls)5 函数和代码复用函数和代码复用变量的作用域变量的作用域课堂练习1.以下程序以下程序输出的输出的是是()。ls=car,truckdef funC(a):ls.append(a)returnfunC(bus)print(ls)2.以下程序以下程序输出的输出的是是()。n=4def mult(x,y):n=1 return x*y*ns=mult(2,3)print(n,s)5.4 lambda函数 PythonPython的的保留字中有一个保留字中有一个lambda，该保留字用于定

28、义一该保留字用于定义一种特殊的函数种特殊的函数匿名函数匿名函数，又称，又称lambda函数函数。lambda:匿名函数并非没有名字，而是将函数名作为函数结果匿名函数并非没有名字，而是将函数名作为函数结果返回，如下：返回，如下：=lambda:5 函数和代码复用函数和代码复用def add(x,y):return x+ylambda x,y :x+yadd=lambda x,y :x+yadd(3,5)85 函数和代码复用函数和代码复用lambda函数函数5.4 lambda函数 简简单单说说，lambda函函数数用用于于定定义义简简单单的的、能能够够在在一一行内表示的函数，返回一个函数类型，实

29、例如下。行内表示的函数，返回一个函数类型，实例如下。f=lambda x,y:x+ytype(f)f(10,12)225 函数和代码复用函数和代码复用lambda函数函数5.4 lambda函数5.4 函数的递归5 函数和代码复用函数和代码复用5 函数和代码复用函数和代码复用 如如果果在在函函数数体体内内，函函数数直直接接或或间间接接地地调调用用自自己己，称称为函数的递归调用。为函数的递归调用。递归的定义 5 函数和代码复用函数和代码复用递归递归 一个函数在它的函数体内，可以调用其它函数，称一个函数在它的函数体内，可以调用其它函数，称为函数的嵌套调用。为函数的嵌套调用。递归须满足以下条件：递归

30、须满足以下条件：1.1.一个问题转化成一个规模缩小或一个问题转化成一个规模缩小或增加了的新问题，解题方法相似增加了的新问题，解题方法相似递归递归公式；公式；2.2.可以应用这个转换过程使问题得可以应用这个转换过程使问题得到解决。到解决。3.3.必须有明确的结束递归的条件必须有明确的结束递归的条件边界条件，边界条件，即即出口。出口。递归的定义 5 函数和代码复用函数和代码复用递归递归 1！=1 2！=1!2 3！=2!3 4！=3!4 n!=(n-1)!n实例：求实例：求n的阶乘的阶乘n!1 n=1 f(n)=f(n-1)*n n1边界条件边界条件递归公式递归公式5 函数和代码复用函数和代码复用

31、递归递归def fact(n)if n=1:f=1 else:return ff=n*fact(n-1);边界条件边界条件递归公式递归公式5 函数和代码复用函数和代码复用递归递归def fact(n):if n=1:f=1 else:f=n*fact(n-1)return fy=fact(3)print(y)5 函数和代码复用函数和代码复用递归递归递归的调用过程递推阶段递推阶段回归阶段回归阶段f=n*fact(n-1);5 函数和代码复用函数和代码复用递归递归例：例：下面程序的输出结果是下面程序的输出结果是 。def fun5(n):if n=1 or n=2:s=2 else:s=n+fun

32、5(n-1)return s x=fun5(4)print(x)fun5(4)=4+fun5(3)=4+3+fun5(2)=4+3+2递归的调用过程5 函数和代码复用函数和代码复用递归递归 有有5 5个人，第个人，第5 5个人说他比第个人说他比第4 4个人大个人大2 2岁，第岁，第4 4个说个说他比第他比第3 3个人大个人大2 2岁，第岁，第3 3个人说他比第个人说他比第2 2个人大个人大2 2岁，第岁，第2 2个人说他比第个人说他比第1 1个人大个人大2 2岁，第岁，第1 1个人说他个人说他1010岁。请问第岁。请问第5 5个人多少岁？个人多少岁？课堂练习5 函数和代码复用函数和代码复用递归递归def age(n):if n=1:c=10 else:c=age(n-1)+2 return cprint(age(5)age=10for i in range(2,6):age=age+2print(age)5 函数和代码复用函数和代码复用递归递归递归法：递归法：递推法：递推法：5 函数和代码复用函数和代码复用总结总结作业作业