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2.6 基本函數

知識鏈接

函數是Python程序的重要組成單位,一條Python程序可以由很多個函數組成。前面我們已經用過大量函數,如len()、max()等,使用函數是真正開始編程的第一步。

通俗地講,所謂函數,是指為一段實現特定功能的代碼“取”一個名字,以后即可通過該名字來執行(調用)該函數。一般情況下,函數可以接收零個或多個參數,也可以返回零個或多個值。從函數使用者的角度來看,函數就像一個“黑匣子”,程序將零個或多個參數傳入這個“黑匣子”,該“黑匣子”經過一番計算即可返回零個或多個值。如表2.7~表2.9所示函數都是常用的函數。

表2.7 Python數學函數

表2.8 Python隨機數函數

表2.9 Python三角函數

課堂任務

1.掌握基本函數的正確使用方法。

2.掌握Python自帶編輯器IDLE編寫程序的過程。

3.掌握Python使用編輯器編程運行程序的方法。

探究活動

任務1

以求x弧度的正弦值為例,在編程過程中,正確的使用方法是:首先,導入math模塊,如import math;其次,math靜態對象調用,如math.sin(x);最后,才用print輸出結果,其中,print也可以和math函數調用時一起使用。

任務2

使用Python自帶編輯器IDLE編寫程序實現輸出sin(X)的正弦值,并運行。

第一步:單擊“開始”菜單,在菜單里選擇IDLE (Python 3.8 32-bit),如圖2.18所示。

圖2.18 “開始”菜單

第二步:在IDLE (Python 3.8 32-bit)啟動成功的界面里,選擇File→New File命令,如圖2.19和圖2.20所示。

圖2.19 IDLE界面

圖2.20 創建新文件

第三步:在創建新文件空白處錄入相關函數程序,如圖2.21所示。這就是我們常說的在Python自帶IDLE編輯器里編寫程序過程。

圖2.21 IDLE編寫程序代碼

第四步:在編輯器里編好的程序,要等待運行指令才能運行結果,否則,Python不會運行。有兩種方法讓它運行,一是直接按F5鍵;二是選擇Run→Run Module F5命令。按F5鍵之后,系統會提示輸入保存文件名及路徑。當輸入一個文件名,如12345,系統會自動保存為12345.py文件,然后跳出一個窗口,就可以看到結果了,如圖2.22所示。

圖2.22 運行結果

以上是以正弦函數sin(x)為例講述了函數的使用方法,其他函數使用方法也是如此。

課堂練習

1.模仿正弦函數sin(x)的應用方法,練習其他函數的使用,如acos(x)、cos(x)。

2.嘗試編程輸出一個random()隨機數,寫一個函數,求一個字符串的長度,在main函數中輸入字符串,并輸出其長度。

思維拓展

設計一個重量轉換器:用def定義一個重量轉換函數,輸入轉換公式,返回結果;然后調用自己定義的函數,設置參數為1200,并將其轉換為kg。編寫的程序如圖2.23所示。

圖2.23 重量轉換器程序

如圖2.23所示的weight_converter(g)是一個自定義函數,函數內容是weight=g/1000,算出以kg為單位的重量,然后返回值為str(weight)kg,最后算出函數weight_converter(X)的以g為單位的X對應的以kg為單位的值,如圖2.24所示。

圖2.24 運行結果

從重量轉換器設計過程來看,我們可以歸納總結出創建自定義函數的流程是:利用def定義函數,然后調用自己定義的函數,打印出結果。

完成這個設計后,可以再嘗試一個稍微復雜點的函數。如設計一個求直角三角形斜邊長的函數,要求是:兩條直角邊為參數,求斜邊長。在Python中可以使用“**”運算符計算冪的乘方,運行出結果。

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