Python课程第五周笔记及作业练习
笔记
- 函数的定义
函数是一段代码的表示
-函数是一段具有特定功能的、可重用的语句组
-函数是一种功能的抽象，一般函数表达特定功能
-两个作用：降低编程难度和代码复用
def <函数名>(<参数(0个或多个)>):
<函数体>
return <返回值>
-函数定义时，所制定的参数是一种占位符
-函数定义后，如果不经过调用，不会被执行
-函数定义时，参数是输入、函数体是处理、结果是输出(IPO) - 函数的调用
要用语句将函数调用出来
3． 参数个数
函数可以有参数，也可以没有，但必须保留括号
def <函数名>():
<函数体>
return <返回值> - 可选参数传递
函数定义时可以为某些参数指定默认值，构成可选参数
def <函数名>(<非可选参数>,<可选参数>):
<函数体>
return <返回值>
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> - 参数传递的两种方式
函数调用时，参数可以按照位置或名称方式传递
① 位置传递：如fact(10,5)
② 名称传递：如fact(m=5,n=10) - 函数的返回值
函数可以返回0个或多个结果
-return保留字用来传递返回值
-函数可以有返回值，也可以没有，可以有return，也可以没有
-return可以传递0个返回值，也可以传递任意多个返回值
如
def fact(n,m=1):
s=1
for i in range(1,n+1):
s=s*i
return s//m,n,m
return s//m,n,m，返回三个参数用逗号隔开
如fact(10,5)
(725760,10,5)→元组类型
Or：
>>>a,b,c=fact(10,5)
>>>print(a,b,c)
725760 10 5
- 局部变量和全局变量
程序全局变量，函数局部变量
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，与全局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
在函数中使用全局变量用到global保留字
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
若组合类型，在函数内部没有被真实创建，它的名字又与全局变量名字相同，则其为全局变量。
若组合类型在函数中被创建，则变为局部变量了。
使用规则：
-基本数据类型，无论是否崇明，局部变量与全局变量不同
-可以通过global保留字在函数内部声明全局变量
-组合数据类型，如果局部变量未真实创建，则是全局变量 - lambda函数
lambda函数返回函数名作为结果
-lambda函数是一种匿名函数，即没有名字的函数
-使用lambda保留字定义，函数名是返回结果
-lambda函数用于定义简单的、能够在一行内表示的函数
谨慎使用lambda函数
-lambda函数主要用作一些特定函数或方法的参数
-lambda函数有一些固定使用方式，建议逐步掌握
-一般情况，建议使用def定义的普通函数 - 七段数码管绘制
- 代码复用与函数递归
代码复用：
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：属性与方法，.和.(),在函数之上再次组织进行抽象 - 模块化设计
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、子程序和子程序间关系
-分而治之：一种分而治之、分层抽象、体系化的设计思想
紧耦合与松耦合
-紧耦合：两个部分之间交流很多，无法独立存在
-松耦合：两个部分之间交流很少，可以独立存在
-模块内部紧耦合、模块之间松耦合 - 递归
函数定义中调用函数自身的方式
两个关键特征
-链条：计算过程中存在递归链条
-基例：存在一个或多个不需要再次递归的基例
类似于数学归纳法 - 字符串反转
将字符串s反转后输出
s[::-1]从头到尾以-1步长输出，即反转 - 斐波那契数列
- 汉诺塔实例
#汉诺塔
count=0
def hanoi(n,src,dst,mid):
global count
if n==1:
print("{}:{}->{}".format(1,src,dst))
count+=1
else:
hanoi(n-1,src,mid,dst)
print("{}:{}->{}".format(n,src,dst))
count+=1
hanoi(n-1,mid,dst,src)
- PyInstaller库的使用
PyInstaller库是第三方库 - 科赫雪花小包裹
#科赫雪花小包裹
import turtle
def koch(size,n):
if n==0:
turtle.fd(size)
else:
for angle in [0,60,-120,60]:
turtle.left(angle)
koch(size/3,n-1)
def main():
turtle.setup(600,600)
turtle.penup()
turtle.goto(-200,100)
turtle.pendown()
turtle.pensize(2)
level=5 #3阶科赫曲线，阶数
koch(400,level)
turtle.right(120)
koch(400,level)
turtle.right(120)
koch(400,level)
turtle.hideturtle()
main()
作业
选择题：
单项选择题
点击选项选择正确答案，每题有且仅有一个正确答案
1
1 分
以下选项不是函数作用的是：
A
增强代码可读性
B
提高代码执行速度
C
降低编程复杂度
D
复用代码
正确答案 B
函数不能直接提高代码执行速度。
2
1 分
#0034003200350035003900321593948385395
下列程序的输出结果为：
def f(a,b):
a=4
return a+b
def main():
a=5
b=6
print(f(a,b),a+b)
main()
A
11 10
B
10 10
C
11 11
D
10 11
正确答案 D
这里没有全局变量，都是函数局部变量的运算。
3
1 分
#0034003200350035003900321593948385403
以下关于Python函数说法错误的是：
def func(a,b):
c=a**2+b
b=a
return c
a=10
b=100
c=func(a,b)+a
A
该函数名称为func
B
执行该函数后，变量a的值为10
C
执行该函数后，变量c的值为200
D
执行该函数后，变量b的值为100
正确答案 C
这里没有全局变量，请在IDLE中执行代码观察结果。
4
1 分
#0034003200350035003900321593948385404以下关于函数调用描述正确的是：
A
函数和调用只能发生在同一个文件中
B
函数在调用前不需要定义，拿来即用就好
C
Python内置函数调用前需要引用相应的库
D
自定义函数调用前必须定义
正确答案 D
函数调用前必须已经存在函数定义，否则无法执行。
Python内置函数直接使用，不需要引用任何模块。
5
1 分
#0034003200350035003900321593948385408以下关于模块化设计描述错误的是：
A
高耦合度的特点是复用较为困难
B
模块间关系尽可能简单，模块之间耦合度低
C
应尽可能合理划分功能块，功能块内部耦合度高
D
应尽可能合理划分功能块，功能块内部耦合度低
正确答案 D
模块内高耦合、模块间低耦合。
6
1 分
#0034003200350035003900321593948385410以下对递归描述错误的是：
A
递归程序都可以有非递归编写方法
B
一定要有基例
C
书写简单
D
执行效率高
正确答案 D
递归不提高程序执行效率。
任何递归程序都可以通过堆栈或队列变成非递归程序（这是程序的高级应用）。
7
1 分
#0034003200350035003900321593948385416以下关于函数说法错误的是：
A
函数可以看做是一段具有名字的子程序
B
函数通过函数名来调用
C
函数是一段具有特定功能的、可重用的语句组
D
对函数的使用必须了解其内部实现原理
正确答案 D
调用函数不需要知道函数内部实现原理，只需要知道调用方法（即接口）即可。
8
1 分
#0034003200350035003900321593948385418哪个选项对于函数的定义是错误的？
A
def vfunc(*a,b):
B
def vfunc(a,*b):
C
def vfunc(a,b):
D
def vfunc(a,b=2):
正确答案 A
def vfunc(*a, b) 是错误的定义：*a表示可变参数，可变参数只能放在函数参数的最后。
9
1 分
#0034003200350035003900321593948385419关于return语句，以下选项描述正确的是：
A
return只能返回一个值
B
函数必须有一个return语句
C
函数可以没有return语句
D
函数中最多只有一个return语句
正确答案 C
函数可以包含0个或多个return语句
10
1 分
#0034003200350035003900321593948385420以下关于递归函数基例的说法错误的是：
A
递归函数的基例不再进行递归
B
递归函数必须有基例
C
递归函数的基例决定递归的深度
D
每个递归函数都只能有一个基例
正确答案 D
每个递归函数至少存在一个基例，但可能存在多个基例。
编程题：
1.
随机密码生成
描述
补充编程模板中代码，完成如下功能：
以整数17为随机数种子，获取用户输入整数N为长度，产生3个长度为N位的密码，密码的每位是一个数字。每个密码单独一行输出。
产生密码采用random.randint()函数。
#作业第一题
import random
def genpwd(length):
return random.randint(pow(10,length-1),pow(10,length))
length = eval(input())
random.seed(17)
for i in range(3):
print(genpwd(length))
连续质数计算
描述
补充编程模板中代码，完成如下功能：
获得用户输入数字N，计算并输出从N开始的5个质数，单行输出，质数间用逗号,分割。
注意：需要考虑用户输入的数字N可能是浮点数，应对输入取整数；最后一个输出后不用逗号。
#作业第二题，不太会写，看的答案
def prime(m):
for i in range(2,m):
if m % i == 0:
return False
return True
n = eval(input())
n_ = int(n)
n_ = n_+1 if n_ < n else n_
count = 5
while count > 0:
if prime(n_):
if count > 1:
print(n_, end=",")
else:
print(n_, end="")
count -= 1
n_ += 1
练习
实例7：七段数码管绘制
描述
这是"实例"题，与课上讲解实例相同，请作答检验学习效果。
七段数码管是一种展示数字的有效方式。
#练习第一题
import turtle,time
def drawGap():
turtle.penup()
turtle.fd(5)
def drawLine(draw): #绘制单段数码管
drawGap()
turtle.pendown() if draw else turtle.penup()
turtle.fd(40)
drawGap()
turtle.right(90)
def drawDigit(digit): #根据数字绘制七段数码管
drawLine(True) if digit in [2,3,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,1,3,4,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,2,3,5,6,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,2,6,8] else drawLine(False)
turtle.left(90)
drawLine(True) if digit in [0,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,2,3,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
drawLine(True) if digit in [0,1,2,3,4,7,8,9] else drawLine(False)
turtle.left(180)
turtle.penup() #为绘制后续数字确定位置
turtle.fd(20) #为绘制后续数字确定位置
def drawDate(date): #获得要输出的数字 date为日期，格式为'%Y-%m=%d+'
turtle.pencolor("red")
for i in date:
if i=='-':
turtle.write('年',font=("Arial",18,"normal"))
turtle.pencolor("green")
turtle.fd(40)
elif i=='=':
turtle.write('月',font=("Arial",18,"normal"))
turtle.pencolor("blue")
turtle.fd(40)
elif i=='+':
turtle.write('日',font=("Arial",18,"normal"))
else:
drawDigit(eval(i)) #通过eval()函数将数字变为整数
def main():
turtle.setup(800,350,200,200)
turtle.penup()
turtle.fd(-300)
turtle.pensize(5)
drawDate(time.strftime('%Y-%m=%d+',time.gmtime()))
turtle.hideturtle()
turtle.done()
main()
实例8：科赫雪花小包裹
描述
这是"实例"题，与课上讲解实例相同，请作答检验学习效果。
科赫曲线，也叫雪花曲线。绘制科赫曲线。
#练习第二题
# 请在...补充一行或多行代码
import turtle
def koch(size, n):
if n==0:
turtle.fd(size)
else:
for angle in [0,60,-120,60]:
turtle.left(angle)
koch(size/3,n-1)
def main(level):
turtle.setup(600,600)
turtle.penup()
turtle.goto(-200, 100)
turtle.pendown()
turtle.pensize(2)
koch(400,level)
turtle.right(120)
koch(400,level)
turtle.right(120)
koch(400,level)
turtle.hideturtle()
main()
try:
level = eval(input("请输入科赫曲线的阶: "))
main(level)
except:
print("输入错误")
任意累积
描述
请根据编程模板补充代码，计算任意个输入数字的乘积。
注意，仅需要在标注…的地方补充一行或多行代码。
#练习第三题
# 请在...补充一行或多行代码
def cmul(a,*b):
for item in b:
a=a*item
return a
print(eval("cmul({})".format(input())))
斐波那契数列计算
描述
根据编程模板补充代码，计算斐波那契数列的值，具体功能如下：
- 获取用户输入整数N，其中，N为正整数
- 计算斐波那契数列的值
如果将斐波那契数列表示为fbi(N)，对于整数N，值如下：
fbi(1)和fbi(2)的值是1，当N>2时，fbi(N) = fbi(N-1) + fbi(N-2)
请采用递归方式编写。
#练习第四题
# 请在...补充一行或多行代码
def fbi(n):
if n==1 or n==2:
return 1
else:
return fbi(n-1)+fbi(n-2)
n = eval(input())
print(fbi(n))
汉诺塔实践
描述
汉诺塔问题大家都清楚，这里不再赘述。
请补充编程模板中代码，完成如下功能：
有三个圆柱A、B、C，初始时A上有N个圆盘，N由用户输入给出，最终移动到圆柱C上。
每次移动步骤的表达方式示例如下：[STEP 10] A->C。其中，STEP是步骤序号，宽度为4个字符，右对齐。
请编写代码，获得输入N后，输出汉诺塔移动的步骤。
输入格式
一个整数
输出格式
每个步骤一行，每行参考格式如下：[STEP 10] A->C
#练习第五题
# 请在...补充一行或多行代码
steps = 0
def hanoi(src, des, mid, n):
global steps
if n == 1:
steps+=1
print("[STEP{:>4}] {}->{}".format(steps, src, des))
else:
hanoi(src, mid, des, n-1)
steps+=1
print("[STEP{:>4}] {}->{}".format(steps, src, des))
hanoi(mid,des,src,n-1)
N = eval(input())
hanoi("A", "C", "B", N)
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