【Python基础学习】5.函数和代码复用

标签：turtle digit 函数 Python 代码 复用 else drawLine def

主要参考来源：慕课嵩天老师的“Python语言程序设计”[https://www.icourse163.org/course/BIT-268001?tid=1468130447]

5.1函数的定义与使用

函数的理解与定义

函数是一段具有特定功能的、可重用的语句组，是一种功能的抽象，一般函数表达特定功能，函数的使用可以降低编程难度和进行代码复用
def <函数名>（<参数（0个或多个）>）：
<函数体>
return <返回值>
函数的定义：
函数定义时，所指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）

函数的使用及调用过程：

调用是运行函数代码的方式：
调用时要给出实际参数
实际参数替换定义中的参数
函数调用后得到返回值

函数的参数传递

函数可以有参数，也可以没有，但必须保留括号
函数定义时可以为某些参数指定默认值，构成可选参数，可选参数在括号中的位置应处于非可选参数后
函数定义时可以设计可变数量参数，即不确定参数总数量
def <函数名>(<参数>,*b):
<函数体>
return <返回值>
函数调用时，参数可以按照位置或名称传递

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传递的返回值的个数可为0或任意多个
元组类型：小括号，中间是逗号

局部变量和全局变量

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
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

lambda函数

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

5.2实例7：七段数码管绘制

“七段数码管绘制”问题分析

基本思路：
步骤1：绘制单个数字对应的数码管
步骤2：获得一串数字，绘制对应的数码管
步骤3：获得当前系统时间，绘制对应的数码管
代码：

import turtle
def drawLine(draw):
    turtle.pendown() if draw else turtle.penup()
    turtle.fd(40)
    turtle.right(90)
def drawDigit(digit):
    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()
    turtle.fd(20)
def drawDate(date):
    for i in date:
        drawDigit(eval(i))
def main():
    turtle.setup(800,350,200,200)
    turtle.penup()
    turtle.fd(-300)
    turtle.pensize(5)
    drawDate('20230124')
    turtle.hideturtle()
    turtle.done()
main()

#SevenDigitsDrawV2.py
import turtle
import time
def drawGap():#绘制数码管间隔
    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()
    turtle.fd(20)
def drawDate(date):
    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.fd(40)
        elif i == '+':
            turtle.write("日",font=("Arial",18,"normal"))
        else:
            drawDigit(eval(i))
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()

举一反三

理解方法思维
模块化思维：确定模块接口，封装功能
规则化思维：抽象过程为规则，计算机自动执行
化繁为简：将大功能变为小功能组合，分而治之
应用问题的扩展
绘制带小数点的七段数码管
带刷新的时间倒计时效果
绘制高级的数码管

5.3代码复用与函数递归

代码复用与模块化设计

把代码当成资源进行抽象：
代码资源化：程序代码是一种用来表达计算的“资源”；
代码抽象化：使用函数等方法对代码赋予更高级别的定义；
代码复用：同一份代码在需要时可以被重复使用
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：属性和方法，在函数之上再次组织进行抽象
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 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：两个部分之间交流较少，可以独立存在
模块内部紧耦合、模块之间松耦合

函数递归的理解

递归的定义：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）
类似数学归纳法，递归是数学归纳法思维的编程体现

函数递归的调用过程

函数+分支语句：
递归本身是一个函数，需要函数定义方式描述
函数内部，采用分支语句对输入参数进行判断
基例和链条，分别编写对应代码

函数递归实例分析

字符串反转：

def rvs(s):
    if s = "":
        return s;
    else:
        return rvs(s[1:])+s[0]

斐波那契数列：

def f(n):
    if n==1 or n==2:
        return 1
    else:
        return f(n-1)+f(n-2)

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)

5.4模块4：PyInstaller库的使用

PyInstaller库基本介绍：

将.py源代码转换成无需源代码的可执行文件
PyInstaller库是第三方库，其官方网站：http://www.pyinstaller.org，第三方库需要在使用前额外安装，其安装需要使用pip工具
（cmd命令行）pip install pyinstaller

PyInstaller库使用说明：

（cmd命令行）pyinstaller -F <文件名.py>

参数	描述
-h	查看帮助
--clean	清理打包过程中的临时文件
-D,--onedir	默认值，生成dist文件夹
-F,--onefile	在dist文件夹中只生成独立的打包文件
-i<图标文件名.ico>	指定打包程序使用的图标（icon）文件

简单的使用：D:\code-Python\2022_2023_1_WinterVacation>pyinstaller -F SevenDigitsDrawV2.py
生成的可执行文件（.exe）在dist文件夹内
转换并添加图标使用举例：D:\code-Python\2022_2023_1_WinterVacation>pyinstaller -i image.ico -F SevenDigitsDrawV2.py

5.5实例8：科赫雪花小包裹

“科赫雪花小包裹”问题分析

分形几何是一种迭代的几何图形，广泛存在自然界中
科赫曲线也叫雪花曲线

“科赫雪花小包裹”实例讲解

递归思想：函数+分支
递归链条：线段的组合
递归基例：初始线段

举一反三

修改分形几何绘制阶数
修改科赫曲线的基本定义及旋转角度
修改绘制科赫雪花的基础框架图形

标签：turtle,digit,函数,Python,代码,复用,else,drawLine,def
From： https://www.cnblogs.com/HumdrumVictor/p/17065771.html