python 高级语法 函数（一）

前言：

圆的面积计算公式为：

S = πr2

假设我们需要计算3个不同半径的圆的面积：

r1 = 1.1
r2 = 2.2
r3 = 3.3
s1 = 3.14 * r1 * r1
s2 = 3.14 * r2 * r2
s3 = 3.14 * r3 * r3

观察 s1，s2，s3 的计算过程，π 的值 3.14 是不变的，只是半径变而已，所以计算的过程中就会出现重复使用 π。

写一个圆面积计算函数：

def area_of_circle(x):
    return 3.14*x*x  # x 为半径


r = area_of_circle(1.1)  # 调用 area_of_circle 函数，只需要输入半径即可
print(r)

函数area_of_circle本身只需要写一次，就可以多次调用。

Python不但能非常灵活地定义函数，而且本身内置了很多有用的函数，可以直接调用。

抽象

抽象是数学中非常常见的概念。举个例子：

计算数列的和，比如：1 + 2 + 3 + ... + 100，写起来十分不方便，于是数学家发明了求和符号∑，可以把1 + 2 + 3 + ... + 100记作：

100
∑n
n=1

这种抽象记法非常强大，因为我们看到 ∑ 就可以理解成求和，而不是还原成低级的加法运算。

而且，这种抽象记法是可扩展的，比如：

100
∑(n2+1)
n=1

还原成加法运算就变成了：

(1 x 1 + 1) + (2 x 2 + 1) + (3 x 3 + 1) + ... + (100 x 100 + 1)

可见，借助抽象，我们才能不关心底层的具体计算过程，而直接在更高的层次上思考问题。

函数的使用

1. 定义函数

def 函数名(参数):
    代码1
    代码2
    return 表达式 

定义函数的过程中，需要注意以下几点：

• 函数代码块以def关键词开头，一个空格之后接函数标识符名称和圆括号()，再接个冒号。
• 任何传入的参数必须放在圆括号中间。
• 函数内容以冒号起始，并且缩进。
• 使用return结束函数。默认返回None。
• return语句依然在函数体内部，不能回退缩进。直到函数的所有代码写完，才回退缩进，表示函数体结束。

如何调用函数

函数写出来就是给其他地方调用的，要调用一个函数，必须使用函数名后跟圆括号的方式才能调用函数。

函数名(参数)

根据实际情况，参数可有可无。

先定义函数，后调用函数。

函数的参数作用

完成需求如下：完成两个数 3 和 5 的相加

# 定义函数
def add():
    return 3 + 5

print(add())  # 调用函数

上诉函数只完成了 3 和 5 的相加，如果想要这个函数变得更灵活，可以计算任何用户指定的两个数字的和，要进行以下修改。

把两个值设置为变量

# 定义函数时同时定义了接收用户数据的参数a和b，a和b是形参
def add(a, b):
    return a + b

print(add(3, 8))  # 调用函数的时候，需要传入两个参数，分别传给 a 和 b

• 形参：函数定义时书写的参数(非真实数据)
• 实参：函数调用时书写的参数(真实数据)

def add(a, b):
    return a + b

x, y = 8 ,9

print(add(x, y))  # 17    使用变量，传递参数。
print(add(8, 9))  # 17    直接传递值也是可以的。

在上面的例子中，a，b叫做形式参数，简称形参。
而x，y和8，9 叫做实际参数，简称实参，也就是实际要传递的值。
我们通常讨论的参数，指的都是形参。

函数嵌套使用

def testB():
    print('---- testB start----')
    print('这里是testB函数执行的代码......')
    print('---- testB end----')

def testA():
    print('---- testA start----')
    testB()  # 调用函数testB
    print('---- testA end----')

testA()
"""
执行结果：
---- testA start----
---- testB start----
这里是testB函数执行的代码......
---- testB end----
---- testA end----

"""

执行流程：
遇到函数不执行，调用函数才执行。

1. 首先调用了函数 testA()
2. 执行testA()函数的过程中，遇到函数 testB()
3. 调用了函数 testB()，执行 testB()

函数的应用

计算三个数之和

def sum_num(a, b, c):
    return a + b + c


result = sum_num(1, 2, 3)
print(result)  # 6

计算三个数的平均值

def sum_num(a, b, c):
    return a + b + c


def average_num(a, b, c):
    sumResult = sum_num(a, b, c)
    return sumResult / 3

result = average_num(1, 2, 3)
print(result)  # 2.0

随机生成20个学生的成绩，判断这20个学生成绩的等级.

import random


def get_level(score):
    if 90 < score <= 100:
        return '非常优秀'

    elif 80 < score <= 90:
        return '优秀'

    elif 60 < score <= 80:
        return '及格'

    else:
        return '不及格'


def main():
    # scores = []
    # 生成所有的成绩;
    # for count in range(20):
    #     scores.append(random.randint(1, 100))

    for i in range(20):
        score = random.randint(1, 100)
        # 调用函数
        level = get_level(score)
        print("成绩：%s, 等级： %s" % (score, level))


if __name__ == "__main__":
    main()

使用python实现简单计算器的功能

# 定义函数
def add(x, y):
    """加法"""
    return x + y


def subtract(x, y):
    """减法"""
    return x - y


def multiply(x, y):
    """乘法"""
    return x * y


def divide(x, y):
    """除法"""
    return x / y


def number():
    num1 = int(input("请输入运算的第一个数字：\n"))
    num2 = int(input("请输入运算的第二个数字：\n"))
    return num1, num2


if __name__ == '__main__':
    while 1:
        # 用户输入
        print("选择运算方式：1、加法；2、减法；3、乘法；4、除法；5、退出")
        choice = int(input("请选择运算方式（1/2/3/4/5）:\n"))

        # num1 = int(input("请输入运算的第一个数字："))
        # num2 = int(input("请输入运算的第二个数字："))

        # 选择1就是加法，调用加法的函数
        if choice == 1:
            num1, num2 = number()
            result = add(num1, num2) # 调用函数
            print("%d + %d = %2d" % (num1, num2, result))

        # 选择2就是减法，调用减法的函数
        elif choice == 2:
            num1, num2 = number()
            result = subtract(num1, num2)  # 函数调用
            print("%d - %d = %2d" % (num1, num2, result))

        elif choice == 3:
            num1, num2 = number()
            result = multiply(num1, num2)
            print("%d * %d = %d" %(num1, num2, result))

        elif choice == 4:
            num1, num2 = number()
            result = divide(num1, num2)
            print("%d / %d = %s" %(num1, num2, result))

        elif choice == 5:
            print("end!")
            break

        else:
            print("非法输入，请输入正确的运算方式！")

完成注册，登录，退出系统功能

def userN():
    username = input("请输入账号: \n")
    password = input('请输入密码: \n')
    return username,password


def register():
    # 注册函数封装
    username,password= userN()
    temp = username + "|" + password
    with open('D:\\1221\\Test_Python\\login.md','w') as file:
        file.write(temp)


def login():
    # 登录函数封装
    username,password = userN()
    with open('D:\\1221\\Test_Python\\login.md') as file:
        user = file.read().split("|")
    if username == user[0] and password == user[1]:
        print("登录成功！")
        getNick()  # 跳转到主页面
        # return '登录成功'

    elif username == user[0] and password != user[1]:
        print("输入密码有误，请重试！")

    elif username != user[0] and password == user[1]:
        print("输入账号有误，请重试！")

    elif username == "" or password == "":
        print("输入账号或密码为空，请重试！")

    else:
        print("登录失败，请检查账号或者密码!")
        # return '登录失败，请检查账号或者密码'


def getNick():
    # 查看个人主页
    with open('D:\\1221\\Test_Python\\login.md') as file:
        user = file.read().split("|")
        print('%s您好，欢迎再次回来！' % (user[0]))


def exit():
    # 退出系统
    import sys
    print('系统已退出，欢迎下次再登录！')
    sys.exit(1)


def Main():
    while True:
        put = int(input('请选择 1.注册 2.登录 3.退出系统'))
        if put == 1:
            # 调用注册函数
            register()

        elif put == 2:
            # 调用登录函数
            login()
            # getNick()  # 跳转到主页面

        elif put == 3:
            # 调用退出函数
            exit()

        else:
            print('输入错误，请重新输入...')
            continue


if __name__ == '__main__':
    Main()