《函數(shù)的定義和調(diào)用》課件

函數(shù)的定義和調(diào)用函數(shù)是程序設(shè)計(jì)中重要的概念，可以將復(fù)雜的任務(wù)分解成更小的、可重復(fù)使用的模塊。函數(shù)概述代碼塊函數(shù)是可重復(fù)使用的代碼塊，用于執(zhí)行特定任務(wù)。模塊化將程序分解為更小的、可管理的代碼段，提高代碼可讀性和可維護(hù)性?？芍赜眯院瘮?shù)可以被多次調(diào)用，避免重復(fù)編寫(xiě)相同代碼。函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)代碼復(fù)用函數(shù)可以將代碼塊封裝成可重復(fù)使用的單元，減少代碼冗余，提高代碼效率。程序結(jié)構(gòu)清晰將復(fù)雜的功能分解成多個(gè)函數(shù)，使程序結(jié)構(gòu)更加清晰，易于理解和維護(hù)。提高代碼可讀性函數(shù)的命名規(guī)范可以提高代碼可讀性，使程序邏輯更加易于理解。函數(shù)的定義1語(yǔ)法函數(shù)的定義通常包括函數(shù)名、參數(shù)列表和函數(shù)體。2返回值函數(shù)可以返回一個(gè)值，也可以不返回值。3函數(shù)體函數(shù)體包含函數(shù)要執(zhí)行的代碼。函數(shù)的調(diào)用1函數(shù)名使用函數(shù)名來(lái)調(diào)用函數(shù)2參數(shù)傳遞必要的參數(shù)給函數(shù)3返回值接收函數(shù)的返回值函數(shù)的參數(shù)傳遞信息參數(shù)是函數(shù)執(zhí)行過(guò)程中需要的額外信息，可以讓函數(shù)更靈活地完成任務(wù)?？刂菩袨橥ㄟ^(guò)不同的參數(shù)，函數(shù)可以執(zhí)行不同的操作，實(shí)現(xiàn)不同的功能。提高復(fù)用性參數(shù)可以讓函數(shù)更通用，適用于不同的場(chǎng)景，提高代碼的可重用性。參數(shù)的傳遞值傳遞將實(shí)參的值復(fù)制一份給形參，形參的改變不會(huì)影響實(shí)參。引用傳遞將實(shí)參的地址傳遞給形參，形參的改變會(huì)影響實(shí)參。形參和實(shí)參1形參函數(shù)定義中使用的參數(shù)叫做形參，形參只有在函數(shù)被調(diào)用時(shí)才會(huì)被分配內(nèi)存。2實(shí)參函數(shù)調(diào)用時(shí)傳遞給函數(shù)的參數(shù)叫做實(shí)參，實(shí)參在函數(shù)被調(diào)用時(shí)就確定了。值傳遞和引用傳遞值傳遞傳遞的是參數(shù)的副本，函數(shù)內(nèi)部對(duì)副本的修改不會(huì)影響到原變量。引用傳遞傳遞的是參數(shù)的地址，函數(shù)內(nèi)部對(duì)參數(shù)的修改會(huì)直接影響到原變量。返回值函數(shù)返回值函數(shù)執(zhí)行后，通常需要向調(diào)用者返回一個(gè)結(jié)果。返回值可以是任何數(shù)據(jù)類(lèi)型，例如數(shù)字、字符串、布爾值等。返回值的使用通過(guò)`return`語(yǔ)句將值返回給調(diào)用者，可以用于存儲(chǔ)結(jié)果、進(jìn)行后續(xù)計(jì)算或控制程序流程。無(wú)返回值的函數(shù)定義不返回任何結(jié)果的函數(shù)。目的執(zhí)行特定操作，但不需要返回結(jié)果。例子打印信息、修改數(shù)據(jù)等。有返回值的函數(shù)返回值類(lèi)型函數(shù)可以返回一個(gè)值，例如整數(shù)、字符串或?qū)ο蟆eturn語(yǔ)句使用return語(yǔ)句指定函數(shù)的返回值。返回多個(gè)值1返回值類(lèi)型函數(shù)可以返回多個(gè)值，但需要使用特殊的類(lèi)型。2元組元組是一個(gè)有序的、不可變的序列，可以包含多個(gè)不同類(lèi)型的值。3解包在函數(shù)調(diào)用時(shí)，可以將元組中的值解包到多個(gè)變量中。函數(shù)重載相同函數(shù)名同一個(gè)類(lèi)中，可以定義多個(gè)同名函數(shù)。不同參數(shù)列表這些同名函數(shù)必須具有不同的參數(shù)列表。函數(shù)重載編譯器根據(jù)參數(shù)列表的不同，自動(dòng)選擇合適的函數(shù)進(jìn)行調(diào)用。函數(shù)重載的應(yīng)用計(jì)算器在計(jì)算器程序中，可以使用函數(shù)重載來(lái)實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)算符的計(jì)算，例如加、減、乘、除。圖形繪制在圖形繪制程序中，可以使用函數(shù)重載來(lái)繪制不同形狀，例如圓形、矩形、三角形。代碼重用函數(shù)重載可以提高代碼的可讀性和可維護(hù)性，減少代碼重復(fù)。遞歸函數(shù)1自身調(diào)用函數(shù)內(nèi)部調(diào)用自身2基線條件停止遞歸的條件3問(wèn)題分解將問(wèn)題分解為更小的子問(wèn)題遞歸函數(shù)的特點(diǎn)自身調(diào)用遞歸函數(shù)在函數(shù)內(nèi)部調(diào)用自身?；€條件必須有一個(gè)基線條件來(lái)停止遞歸。堆棧使用遞歸函數(shù)使用系統(tǒng)堆棧來(lái)存儲(chǔ)函數(shù)調(diào)用。遞歸的經(jīng)典案例階乘計(jì)算斐波那契數(shù)列漢諾塔問(wèn)題遞歸的優(yōu)缺點(diǎn)1優(yōu)點(diǎn)遞歸代碼簡(jiǎn)潔易懂，特別是對(duì)于一些樹(shù)形結(jié)構(gòu)和圖結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，遞歸可以更直觀地表達(dá)問(wèn)題解決方案。2缺點(diǎn)遞歸可能會(huì)導(dǎo)致棧溢出，因?yàn)槊看芜f歸調(diào)用都會(huì)在棧上分配空間，如果遞歸層級(jí)太深，就會(huì)導(dǎo)致?？臻g不足。函數(shù)的作用域作用域的概念函數(shù)的作用域是指函數(shù)能夠訪問(wèn)的變量的范圍。全局變量在函數(shù)外部定義的變量，可以在任何地方訪問(wèn)。局部變量在函數(shù)內(nèi)部定義的變量，只能在函數(shù)內(nèi)部訪問(wèn)。全局變量和局部變量全局變量在函數(shù)外部定義，作用域?yàn)檎麄€(gè)程序。局部變量在函數(shù)內(nèi)部定義，作用域僅限于該函數(shù)。靜態(tài)變量在函數(shù)內(nèi)部聲明并初始化的變量。存儲(chǔ)在內(nèi)存的靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)，在程序運(yùn)行期間一直占用內(nèi)存空間。生命周期與整個(gè)程序一致，即使函數(shù)結(jié)束執(zhí)行，也不會(huì)被銷(xiāo)毀。靜態(tài)變量的生命周期創(chuàng)建時(shí)靜態(tài)變量在程序開(kāi)始執(zhí)行時(shí)創(chuàng)建。持續(xù)存在它們?cè)谡麄€(gè)程序運(yùn)行期間一直存在，即使函數(shù)執(zhí)行完畢。程序結(jié)束時(shí)靜態(tài)變量在程序結(jié)束時(shí)銷(xiāo)毀。函數(shù)的分類(lèi)1內(nèi)置函數(shù)由語(yǔ)言本身提供的函數(shù)，可以直接使用，無(wú)需編寫(xiě)。2自定義函數(shù)由程序員根據(jù)需要編寫(xiě)的函數(shù)，可以重復(fù)使用。內(nèi)置函數(shù)和自定義函數(shù)內(nèi)置函數(shù)Python提供了許多內(nèi)置函數(shù)，例如print()、input()、len()等，可以直接使用。自定義函數(shù)用戶(hù)可以根據(jù)需要自定義函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)特定的功能。內(nèi)置函數(shù)的調(diào)用1直接調(diào)用例如：print()，len()，max()2傳遞參數(shù)例如：print("Hello,world!")，len([1,2,3])3返回值例如：len([1,2,3])返回3自定義函數(shù)的編寫(xiě)1定義函數(shù)使用關(guān)鍵字`def`定義函數(shù)，包含函數(shù)名、參數(shù)列表和函數(shù)體。2編寫(xiě)函數(shù)體在函數(shù)體內(nèi)編寫(xiě)代碼，完成特定任務(wù)。3返回值使用`return`語(yǔ)句返回函數(shù)執(zhí)行的結(jié)果。函數(shù)的應(yīng)用實(shí)例函數(shù)在程序設(shè)計(jì)中扮演著至關(guān)重要的角色，它們可以使代碼更加模塊化、可讀性更強(qiáng)、可維護(hù)性更高。例如，在編寫(xiě)一個(gè)計(jì)算圓形的面積的程序時(shí)，我們可以定義一個(gè)名為“calculate_area”的函數(shù)，該函數(shù)接受圓形的半徑作為參數(shù)，并返回圓形的面積。這樣一來(lái)，我們就可以在程序的其他部分多次調(diào)用該函數(shù)來(lái)計(jì)算不同半徑的圓形的面積，而無(wú)需重復(fù)編寫(xiě)相同的代碼。課堂練習(xí)請(qǐng)大家完成以下練習(xí)：1.編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，計(jì)算兩個(gè)數(shù)的和。2.編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，判斷一個(gè)數(shù)是否為素?cái)?shù)。3.編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，求一