Python 基础入门 Day04

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欢迎来到 Python 基础入门 Day04！如果你还没有学习之前的内容，建议先点击以下链接进行复习：

• Python 基础入门 Day01
• Python 基础入门 Day02
• Python 基础入门 Day03

在今天的课程中，我们将深入探讨 函数与模块，这将使你的代码更加简洁、高效和可重复使用。了解函数和模块是成为 Python 程序员的关键步骤。

目录

1. 什么是函数？
2. 如何定义函数
3. 函数的参数与返回值
4. Python 内置函数
5. 模块的引入与使用
6. 小结与练习

一、什么是函数？

函数是组织好的、可重复使用的代码片段，用于执行某一特定任务。通过使用函数，我们可以让代码更具结构性，更易于调试和维护。

1.1 函数的优势

• 提高代码复用性：减少重复代码
• 提高代码可读性：使程序更易理解
• 便于维护：通过函数分割不同功能模块

二、如何定义函数

在 Python 中，我们使用 def 关键字来定义一个函数，语法如下：

def 函数名(参数):
    # 函数体
    return 返回值

2.1 示例代码

# 定义一个简单的函数
def greet(name):
    print(f"你好, {name}!")

# 调用函数
greet("Alice")  # 输出：你好, Alice!

2.2 函数的参数

函数可以接受多个参数：

def add_numbers(a, b):
    return a + b

result = add_numbers(3, 5)
print(result)  # 输出：8

三、函数的参数与返回值

3.1 位置参数与关键字参数

def introduce(name, age=18):
    print(f"我叫 {name}, 今年 {age} 岁。")

introduce("Bob")              # 输出：我叫 Bob, 今年 18 岁。introduce(name="Charlie", age=22)  # 输出：我叫 Charlie, 今年 22 岁。

3.2 可变参数

# 使用 *args 传递任意数量的参数
def sum_numbers(*args):
    return sum(args)

print(sum_numbers(1, 2, 3, 4))  # 输出：10

# 使用 **kwargs 传递任意数量的关键字参数
def print_info(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key}: {value}")

print_info(name="Alice", age=30)  # 输出：name: Alice, age: 30

3.3 返回值

def square(number):
    return number ** 2

result = square(4)
print(result)  # 输出：16

四、Python 内置函数

Python 提供了大量内置函数，帮助我们更方便地进行编程。以下是一些常用的内置函数：

• len()：获取元素长度
• max()、min()：获取最大值和最小值
• sum()：求和
• sorted()：排序
• type()：查看数据类型

4.1 示例代码

numbers = [4, 2, 8, 1]
print(len(numbers))         # 输出：4
print(max(numbers))         # 输出：8
print(sorted(numbers))      # 输出：[1, 2, 4, 8]

五、模块的引入与使用

模块是包含 Python 代码的文件。我们可以使用 import 关键字将模块引入到程序中，从而复用其中的函数和变量。

5.1 使用标准库模块

import math

# 使用 math 模块中的函数
print(math.sqrt(16))        # 输出：4.0
print(math.pi)              # 输出：3.141592653589793

5.2 自定义模块

1. 创建一个 my_module.py 文件，内容如下：
   python def say_hello(): print("Hello from my_module!")
2. 在主程序中引入自定义模块：import my_module my_module.say_hello() # 输出：Hello from my_module!

5.3 从模块中导入特定函数

from math import factorial

print(factorial(5))  # 输出：120

六、小结与练习

今天我们学习了如何定义和使用 函数 ，并且了解了 模块 的引入方法。这些知识将帮助你编写更加模块化和高效的代码。

今日练习题：

1. 编写一个函数，接收一个整数并返回其平方。
2. 使用 math 模块编写一个程序，计算圆的面积（提示：area = π * r^2）。
3. 创建一个自定义模块 my_calculations.py，其中包含一个函数 multiply(a, b)，并在主程序中调用这个函数。

下一节预告 ：在 Day05 中，我们将探索 Python 的 文件操作与异常处理，敬请期待！