AI教你学Python 第3天:函数和模块
第三天:函数和模块
一、函数(Function)
1. 什么是函数?
函数是Python中的一个重要概念,是一段封装好的代码,可以接受输入(参数),执行特定的操作,然后返回输出(结果)。函数通过def
关键字定义。
2. 函数的基本结构
def function_name(parameters):
"""
函数文档字符串(可选)
"""
# 函数体
return result # 可选的返回值
3. 示例:定义一个简单的函数
def add(a, b):
"""
返回两个数的和
"""
return a + b
# 调用函数
result = add(3, 5)
print(result) # 输出: 8
4. 函数的参数类型
参数类型 | 描述 |
---|---|
位置参数 | 按位置传递的参数 |
关键字参数 | 以key=value 形式传递的参数 |
默认参数 | 如果没有提供参数,则使用的默认值 |
可变参数(*args) | 可以接收任意数量的位置参数 |
关键字可变参数(**kwargs) | 可以接收任意数量的关键字参数 |
5. 示例:使用不同类型的参数
def greet(name, message='Hello'):
"""
打印问候语
"""
print(f"{message}, {name}!")
greet('Alice') # 输出: Hello, Alice!
greet('Bob', 'Good Morning') # 输出: Good Morning, Bob!
二、函数的返回值
1. 返回单个值
def square(x):
return x * x
# 调用函数
print(square(4)) # 输出: 16
2. 返回多个值
函数可以返回多个值,实际上返回的是一个元组。
def min_max(numbers):
return min(numbers), max(numbers)
result = min_max([1, 2, 3, 4, 5])
print(result) # 输出: (1, 5)
三、匿名函数(Lambda 函数)
1. 定义
匿名函数是一种没有具体名称的函数,使用lambda
关键字定义,通常用于简化代码。
add = lambda x, y: x + y
print(add(5, 3)) # 输出: 8
四、模块(Module)
1. 什么是模块?
模块是一个包含Python代码的文件,可以是函数、类、变量等的集合。通过导入模块,可以重用代码。
2. 创建模块
创建一个名为my_module.py
的文件,内容如下:
def multiply(x, y):
return x * y
def divide(x, y):
return x / y
3. 导入模块
import my_module
result = my_module.multiply(6, 7)
print(result) # 输出: 42
4. 导入特定函数
from my_module import divide
result = divide(10, 2)
print(result) # 输出: 5.0
五、模块的高级用法
1. 包(Package)
包是一个包含多个模块的文件夹,其中必须包含一个__init__.py
文件。
my_package/
__init__.py
my_module1.py
my_module2.py
导入包中的模块:
from my_package import my_module1
六、函数的应用示例
1. 一个简单的计算器
def add(a, b):
return a + b
def subtract(a, b):
return a - b
def multiply(a, b):
return a * b
def divide(a, b):
if b == 0:
return "Cannot divide by zero!"
return a / b
# 测试计算器
print(add(10, 5)) # 输出: 15
print(subtract(10, 5)) # 输出: 5
print(multiply(10, 5)) # 输出: 50
print(divide(10, 0)) # 输出: Cannot divide by zero!
七、代码运行流程图
以下是函数的基本调用流程图:
+------------------+
| 调用函数 |
+------------------+
|
V
+------------------+
| 检查参数 |
+------------------+
|
V
+------------------+
| 执行函数体 |
+------------------+
|
V
+------------------+
| 返回结果 |
+------------------+
|
V
+------------------+
| 函数调用结束 |
+------------------+
八、习题
- 定义一个函数,接受一个字符串,返回该字符串的反转字符串。
- 编写一个模块,包含两个函数:一个用于计算阶乘,另一个用于计算斐波那契数列的某一项。
- 创建一个简单的计算器模块,支持加、减、乘、除操作。
九、总结
在Python中,函数和模块是组织和重用代码的重要工具。通过定义函数,可以提高代码的可读性和可维护性;而模块让我们能够将相关功能封装在一起,便于重用。
- 函数:封装一段逻辑,以输入和输出为特点。
- 模块:将多个相关的函数和功能组织在一起,便于管理和使用。
参考资源
- Python官方文档
- 《Python编程:从入门到实践》
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