計算機編程導論

課程建設組編著2013.10第6章函數的設計和使用1.問題的引入2.

函數基礎知識

6.1問題的引入【問題6-1】計算三個圓的面積和周長，這三個圓的半徑分別為2，3，4。分析：按照已學過的知識，解決該問題的程序如下：#Ques6_1.pya=2area_a=3.14*a*aperimeter_a=3.14*2*aprint'半徑為2的圓的面積為：',area_aprint'半徑為2的圓的周長為：',perimeter_ab=3area_b=3.14*b*bperimeter_b=3.14*2*bprint'半徑為3的圓的面積為：',area_bprint'半徑為3的圓的周長為：',perimeter_barea_c=3.14*c*cperimeter_c=3.14*2*cprint'半徑為3的圓的面積為：',area_cprint'半徑為3的圓的周長為：',perimeter_c程序運行結果：半徑為2的圓的面積為：12.56半徑為2的圓的周長為：12.56半徑為3的圓的面積為：28.26半徑為3的圓的周長為：18.84

這三段基本相同的代碼是否能夠只寫一次呢？

對于這樣的問題，我們可以使用函數來解決，使計算圓面積和周長的這段代碼得以重用。6.2黑箱模型6.3

函數基礎知識6.3.1函數的定義函數定義格式如下：def函數名(參數):……（函數體）函數定義格式如下：def函數名(參數):……（函數體）函數定義格式如下：def函數名([參數]):……（函數體）【例6-1】定義一個輸出函數，打印出HelloWorld!。

開始調用函數sayHello()結束框圖：

程序：#Exp6_1.py

defsayHello():#函數定義

print'HelloWorld!'#函數體

#主程序sayHello()#函數調用程序運行結果：HelloWorld!同學們會定義函數了嗎？6.3.2形參和實參

在定義函數時，函數名后面括號中的變量稱為形參

在調用函數時，可以通過參數將一些值傳遞給函數處理，這些在調用函數時提供給函數的值稱為實參。【例6-2】6.1節中的問題用函數調用的辦法來編寫程序。程序：

#Exp6_3.py

defcircle(r): area=3.14*r*r perimeter=2*3.14*r print('半徑為',r,'的圓面積為：',area) print('半徑為',r,'的圓周長為：',perimeter)#主程序

circle(2)#函數調用circle(3)#函數調用circle(4)#函數調用參數傳遞示意圖

大路小路【例6-3】編寫函數，實現比較兩個數的大小，并輸出其中較大的數，并調用函數。程序：

#Exp6_3.pydefprintMax(a,b):

ifa>b:

pirnt(a,'isthemax')

else:

print(b,'isthemax')#主程序

printMax(3,4)#傳遞兩個實數實參x=5y=7printMax(x,y)#傳遞兩個變量實參printMax(x+x,y)

程序運行結果：4isthemax

7isthemax6.3.3return語句return語句用來從一個函數中返回，即跳出函數，也可用return語句從函數中返回一個值。【例6-4】用return語句返回值。#Exp6_4.pydefmaximum(x,y): ifx>y:

returnx else:

returny#主程序printmaximum(2,3)程序運行結果：36.4

變量的作用域

當引入函數的概念之后，就出現了變量作用域的問題。變量起作用的范圍稱為變量的作用域。一個變量在函數外部定義和在函數內部定義，其作用域是不同的。如果我們用特殊的關鍵字定義一個變量，也會改變其作用域。6.4.1局部變量在函數內定義的變量只在該函數內起作用，稱為局部變量。【例6-5】使用局部變量。#Exp6_5.pydeffunc(x):print'xis',xx=2print'changedlocalxto',x#主程序x=50func(x)print'xisstill',x程序運行結果：xis50changedlocalxto2xisstill506.4.2全局變量如果想要在函數內部給一個定義在函數外的變量賦值，那么這個變量就不能是局部的，其作用域必須為全局的，能夠同時作用于函數內外，稱為全局變量，可以通過global來定義。（1）一個變量已在函數外定義，如果在函數內需要為這個變量賦值，并要將這個賦值結果反映到函數外，可以在函數內用global聲明這個變量，將其定義為全局變量。（2）在函數內部直接將一個變量聲明為全局變量，在函數外沒有聲明，在調用這個函數之后，將增加為新的全局變量。【例6-6】在函數內使用外部定義的全局變量。#Exp6_6.pydeffunc():globalxprint'xis',xx=2print'changedlocalxto',x#主程序x=50func()print'valueofxis',x程序運行結果：xis50changedlocalxto2valueofxis2【例6-7】把函數內定義的變量聲明為全局變量。#Exp6_7.pydeffunc():globalxx=2print'x=',x#主程序func()print'x=',x程序運行結果：x=2x=26.5參數的類型6.5.1默認參數def函數名(形參名=默認值，……)【例6-8】使用默認參數值。程序：#Exp6_8.pydefsay(message,times=1): printmessage*times#主程序say('Hello')say('World',5)程序運行結果：HelloWorldWorldWorldWorldWorld6.5參數的類型6.5.2關鍵參數

指實參【例6-9】使用關鍵參數。#Exp6_9.pydeffunc(a,b=5,c=10):print'ais',a,'andbis',b,'andcis',c#主程序func(3,7)func(25,c=24)func(c=50,a=100)程序運行結果：ais