1、計(jì)算機(jī)編程導(dǎo)論 課程建設(shè)組 編著2012.91第5章函數(shù)的設(shè)計(jì)和使用5.1 問題的引入5.2 函數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)5.2.1 函數(shù)的概念及定義5.2.2 形參和實(shí)參5.2.3 局部變量和全局變量5.2.4 global語(yǔ)句5.2.5 默認(rèn)參數(shù)值5.2.6 關(guān)鍵參數(shù)5.2.7 return語(yǔ)句5.3 函數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用25.1 問題的引入【問題5-1】計(jì)算三個(gè)圓的面積和周長(zhǎng)，這三個(gè)圓的半徑分別為2，3，4。分析：按照已學(xué)過的知識(shí)，解決該問題的程序如下： a=2 area_a=3.14*a*a perimeter_a=3.14*2*a print(半徑為2的圓的面積為：, area_a)半徑為2的圓的面積

2、為： 12.56 print(半徑為2的圓的周長(zhǎng)為：, perimeter_a)半徑為2的圓的周長(zhǎng)為： 12.56（重復(fù)這些代碼）3 這三段基本相同的代碼是否能夠只寫一次呢？ 對(duì)于這樣的問題，我們可以使用函數(shù)來解決，使計(jì)算圓面積和周長(zhǎng)的這段代碼得以重用。45.2 函數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)5.2.1 函數(shù)的定義函數(shù)定義格式如下：def 函數(shù)名(參數(shù)):（函數(shù)體）函數(shù)定義格式如下：def 函數(shù)名(參數(shù)):（函數(shù)體）函數(shù)定義格式如下：def 函數(shù)名(參數(shù)):（函數(shù)體）5【問題5-2】 定義一個(gè)輸出函數(shù)，打印出Hello World!。 開始調(diào)用函數(shù)sayHello()結(jié)束框圖： 程序：#Ques5_2.pyde

3、f sayHello( ): #函數(shù)定義printHello World! #函數(shù)體sayHello( ) #函數(shù)調(diào)用程序運(yùn)行結(jié)果：Hello World!同學(xué)們會(huì)定義函數(shù)了嗎？65.2.2 形參和實(shí)參 在定義函數(shù)時(shí)，函數(shù)名后面括號(hào)中的變量稱為形參 在調(diào)用函數(shù)時(shí)，可以通過參數(shù)將一些值傳遞給函數(shù)處理，這些在調(diào)用函數(shù)時(shí)提供給函數(shù)的值稱為實(shí)參?！締栴}5-3】 5.1節(jié)中的問題用函數(shù)調(diào)用的辦法來編寫程序。程序：# Ques5_3.pydef circle(r):area=3.14*r*rperimeter=2*3.14*rprint(半徑為,r,的圓面積為：, area)print(半徑為,r,的圓周

4、長(zhǎng)為：, perimeter)circle(2) #函數(shù)調(diào)用circle(3) #函數(shù)調(diào)用circle(4) #函數(shù)調(diào)用7參數(shù)傳遞示意圖大路小路8【問題5-4】 編寫函數(shù)，實(shí)現(xiàn)比較兩個(gè)數(shù)的大小，并輸出其中較大的數(shù)，并調(diào)用函數(shù)。程序： #Ques5_4.pydef printMax(a, b):if ab:pirnt(a, is the max)else:print(b, is the max)printMax(3, 4) #傳遞兩個(gè)實(shí)數(shù)實(shí)參x=5y=7printMax(x, y) #傳遞兩個(gè)變量實(shí)參思考：如果不在函數(shù)內(nèi)輸出較大數(shù)，修改函數(shù)使之返回較大數(shù)？ 程序運(yùn)行結(jié)果：4 is the max

5、7 is the max95.2.3 局部變量和全局變量在函數(shù)內(nèi)定義的變量只在函數(shù)內(nèi)起作用，是局部變量。在函數(shù)外定義的變量在定義下方的所有代碼中都起作用，是全局變量。變量起作用的范圍稱為變量的作用域。在函數(shù)內(nèi)定義的變量，與函數(shù)外具有相同名稱的其他變量沒有關(guān)系，即變量名稱對(duì)于函數(shù)來說是局部的。10【問題5-5】 使用局部變量程序：#Ques_5.pydef func(x):print(x is, x)x=2print(changed local x to, x)x=50func(x)print(x is still, x)程序運(yùn)行結(jié)果：x is 50changed local x to 2x i

6、s still 5011 程序：#Exp1_1.pyimport mathx1, y1=eval(input(x1, y1=)x2, y2=eval(input(x2, y2=)d=math.sqrt(x2-x1)*2+(y2-y1)*2)print(d=, d) 程序：#Exp1_1.pyimport mathx1, y1=eval(input(x1, y1=)x2, y2=eval(input(x2, y2=)d=math.sqrt(x2-x1)*2+(y2-y1)*2)print(d=, d) 格式如下：global 變量名1，變量名2,變量名nglobal語(yǔ)句有兩種作用，分別說明如下。

7、1. global語(yǔ)句申明的變量是函數(shù)外已定義的全局變量，則可在函數(shù)內(nèi)對(duì)函數(shù)外定義的全局變量賦值。如果需要在函數(shù)內(nèi)部為一個(gè)定義在函數(shù)外的變量賦值，那么就用global申明一下。 2.global語(yǔ)句申明的變量是函數(shù)內(nèi)定義的變量，則該變量將變?yōu)槿肿兞?輸入及程序運(yùn)行結(jié)果：x1,y1=1, 2x2,y2=5, 3.4d= 4.237924020083418 5.2.4 global語(yǔ)句12【問題5-6】 在函數(shù)內(nèi)使用外部定義的全局變量。程序：# Ques5_6.pydef func( ):global x #為了對(duì)全局變量x賦值print(x is, x)x=2print(changed loc

8、al x to, x)x=50func( )print(value of x is, x)程序運(yùn)行結(jié)果：x is 50changed local x to 2value of x is 213【補(bǔ)充例子1_5】 理解全局變量和局部變量14#variable_1.pyx=5def fun1(): print(x) #可以使用全局變量 fun1()print(x)15#variable_2.pyx=5def fun1(): print(x) x=0 #解釋器認(rèn)為在函數(shù)范圍內(nèi)先使用變量#然后才定義。異常!fun1()print(x)16#variable_3.pyx=5def fun1(): x=0

9、 #定義了一個(gè)局部變量x，與全局變量x無關(guān) print(x) fun1()print(x)17#variable_4.pyx=5def fun1(): print(x) #要在函數(shù)內(nèi)對(duì)全局變量賦值必須用global特別說明 #有趣的是global語(yǔ)句可以放在函數(shù)內(nèi)的任何位置 global x x=0 fun1()print(x)18#variable_5.pyx=5def fun1(): print(x) global y y=9 #用global申明一個(gè)新變量y然后再定義， #則y是全局變量fun1()print(x,y)195.2.5 默認(rèn)參數(shù)值【問題5-7】 使用默認(rèn)參數(shù)值。程序：# Q

10、ues5_8.pydef say(message, times =1):print(message * times)say(Hello)say(World, 5)程序運(yùn)行結(jié)果：HelloWorldWorldWorldWorldWorld如果在調(diào)用函數(shù)時(shí)不為這些參數(shù)提供值，那么這些參數(shù)就使用默認(rèn)值，如果在調(diào)用的時(shí)候有實(shí)參，則將實(shí)參的值傳遞個(gè)形參。205.2.6 關(guān)鍵參數(shù)關(guān)鍵參數(shù)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一，不需按照形式參數(shù)的順序傳實(shí)參，調(diào)用函數(shù)變得更加簡(jiǎn)單。二、假設(shè)其他參數(shù)都有默認(rèn)值，可以只給需要的那些參數(shù)賦值?！締栴}5-8】 使用關(guān)鍵參數(shù)程序：# Ques5_8.py def func(a, b=5, c=

11、10):print(a is, a, and b is, b, and c is, c)func(3, 7)func(25, c=24) #說出本次調(diào)用的關(guān)鍵參數(shù)名func(c=50, a=100) ) #說出本次調(diào)用的關(guān)鍵參數(shù)名程序運(yùn)行結(jié)果：a is 3 and b is 7 and c is 10a is 25 and b is 5 and c is 24a is 100 and b is 5 and c is 50215.2.7 return語(yǔ)句return語(yǔ)句用來從一個(gè)函數(shù)返回，即跳出函數(shù)，也可用return語(yǔ)句從函數(shù)返回一個(gè)值?！締栴}5-9】 用return語(yǔ)句返回值。程序：# Qu

12、es5_9.pydef maximum(x, y):if xy:return xelse:return yprint(maximum(2, 3)程序運(yùn)行結(jié)果：3225.3 函數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用【例5-1】 編寫函數(shù)，計(jì)算矩形的周長(zhǎng)和面積。程序：# Exp5_1.pydef rectangle(x, y):area=x*yperimeter=2*(x+y)print(矩形的面積為:, area)print(矩形的周長(zhǎng)為:, perimeter)a=input(請(qǐng)輸入矩形的長(zhǎng)：)b=input(請(qǐng)輸入矩形的寬：)rectangle(eval(a), eval(b)輸入及程序運(yùn)行結(jié)果：請(qǐng)輸入矩形的長(zhǎng)：

13、4請(qǐng)輸入矩形的寬：2矩形的面積為: 8矩形的周長(zhǎng)為: 1223【例5-2】 編寫函數(shù)，判斷一個(gè)年份是否為閏年，主程序中輸入一個(gè)年份，調(diào)用函數(shù)進(jìn)行判斷。分析：閏年的定義是年份數(shù)能被4整除但不能被100整除，或者年份數(shù)能被400整除。#Exp5_2.pydef run(x):if (x%4=0 and x%100!=0) or (x%400=0):print(Y)else:print(N)a=input(請(qǐng)輸入一個(gè)年份：)run(int(a)輸入及程序運(yùn)行結(jié)果：請(qǐng)輸入一個(gè)年份：2000Y24【例5-3】 編寫函數(shù)，判斷一個(gè)數(shù)是否為水仙花數(shù)，主程序中輸入一個(gè)數(shù)，調(diào)用函數(shù)進(jìn)行判斷。程序：# Exp5_3.pydef flower(x):a=int(x/100)b=int(x-a*100)/10)c=x-a*100-b*10if a*a*a