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AI教你学Python 第3天：函数和模块

article 2024/9/22 5:40:37

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     |
+------------------+