一、前言

學(xué)習(xí)就是一個不斷的自下而上，自上而下的過程。

前段時間，學(xué)著用python實現(xiàn)網(wǎng)站的數(shù)據(jù)爬取，隱約get到python的一些語法和用法，感覺就是語法不難，關(guān)鍵在于解決問題的思維。

這是需求驅(qū)動后的學(xué)習(xí)。接下來，就需要對python進行系統(tǒng)地了解。

很早之前搜知乎的時候，就搜到MOOC上的一門《python語言程序設(shè)計》課程，講得很好，而且，我還下載了課件，溜了一遍，感覺就挺有趣的。

趁著有了實戰(zhàn)經(jīng)驗，就把這門入門課刷了一遍。果然是門好課！很適合小白入門，并系統(tǒng)學(xué)習(xí)，整個教學(xué)過程循序漸進，深入淺出，提綱挈領(lǐng)，很有意思！

課程是北京理工大學(xué)嵩天老師的《python語言程序設(shè)計》課程，現(xiàn)在已經(jīng)開了11次課了。課程每個小視頻短則幾分鐘，最長也不超過20分鐘，不容易勸退。每章講解有復(fù)習(xí)回顧及小結(jié)，在平臺python123上有每章的練習(xí)和測試，直接反饋結(jié)果，激發(fā)繼續(xù)學(xué)下去的興趣。

個人感覺，老師說話速度慢了些，調(diào)成了2倍速播放，然后，花了大約3天的時間，把所有的視頻，課件，練習(xí)和測試都刷了一遍，感覺對python的了解更系統(tǒng)了！

趁熱打鐵，把每章的知識點和練習(xí)、測試再進行整理回顧一下。

以下內(nèi)容均來自課程：《python語言程序設(shè)計》 及平臺python123，感興趣的看課程視頻，親自練習(xí)，效果更好~

二、知識點

1.函數(shù)的定義與使用

1. 函數(shù)的理解與定義

   ①一段具有特定功能的，可重用的語句組

   ②一種功能的抽象，一般函數(shù)表達特定功能

   ③兩個作用：降低編程難度和代碼復(fù)用

   def <函數(shù)名>(<參數(shù)（0個或多個>):
       <函數(shù)體>
       return <返回值>
   

   ④函數(shù)定義時，所指定的參數(shù)是一種占位符；如果不經(jīng)過調(diào)用，不會被執(zhí)行；參數(shù)是輸入，函數(shù)體是處理，結(jié)果是輸出（IPO）

2. 函數(shù)的使用及調(diào)用過程

   ①調(diào)用是運行函數(shù)代碼的方式

   ②調(diào)用時要給出實際參數(shù)；實際參數(shù)替換定義中的參數(shù)；函數(shù)調(diào)用后得到返回值；

函數(shù)調(diào)用過程.png

3. 函數(shù)的參數(shù)傳遞

   ①函數(shù)可以有參數(shù)，也可以沒有，但必須保留括號；

   ②函數(shù)定義時可以為某些參數(shù)指定默認(rèn)值，構(gòu)成可選參數(shù)；

   ③函數(shù)定義時可以設(shè)計可變數(shù)量參數(shù)，即不確定參數(shù)總數(shù)量

   def <函數(shù)名>(<參數(shù)>,*b):
       <函數(shù)體>
       return <返回值>
   

可變參數(shù)傳遞.png

④函數(shù)調(diào)用時，參數(shù)可以按照位置或名稱方式傳遞；

#默認(rèn)參數(shù)m為1
def fact(n,m=1):
    s=1
    for i in range(1,n+1):
        s*=i
    return s//m
#位置傳遞
fact(10,5)
#名稱傳遞
fact(m=5,n=10)

4. 函數(shù)的返回值

   ①函數(shù)可以返回0個或多個結(jié)果

   ②可以有return，也可以沒有

   ③多個返回結(jié)果以元組類型呈現(xiàn)

多個返回值.png

5. 局部變量和全局變量

   ①局部變量和全局變量是不同變量：局部變量是函數(shù)內(nèi)部的占位符，與全局變量可能重名但不同；函數(shù)運算結(jié)束后，局部變量被釋放；可以使用global保留字在函數(shù)內(nèi)部使用全局變量；

規(guī)則1.png

②局部變量為組合數(shù)據(jù)類型且未創(chuàng)建，等同于全局變量

規(guī)則2.png

6. lambda函數(shù)

   ①lambda函數(shù)返回函數(shù)名作為結(jié)果

   ②lambda函數(shù)是一種匿名函數(shù)，即沒有名字的函數(shù)

   ③使用lambda保留字定義，函數(shù)名是返回結(jié)果

   ④lambda函數(shù)用于定義簡單的、能夠在一行內(nèi)表示的函數(shù)

   ⑤謹(jǐn)慎使用lambda函數(shù)：該函數(shù)主要用作一些特定函數(shù)或方法的參數(shù)；該函數(shù)有一些固定使用方式，建議逐步掌握；一般情況，建議使用def定義的普通函數(shù)

   <函數(shù)名>=lambda<參數(shù)>:<表達式>
   

2.實例7：七段數(shù)碼管繪制

繪制效果：

time_paint.gif

import turtle,time
# 繪制數(shù)碼管間隔
def drawGap():
    turtle.penup()
    turtle.fd(5)
# 繪制單段數(shù)碼管
def drawLine(draw):
    drawGap()
    turtle.pendown() if draw else turtle.penup()
    turtle.fd(40)
    drawGap()
    turtle.right(90)
# 根據(jù)數(shù)字繪制七段數(shù)碼管
def drawDigit(digit):
    drawLine(True) if digit in [2,3,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if digit in [0,1,3,4,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if digit in [0,2,3,5,6,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if digit in [0,2,6,8] else drawLine(False)
    turtle.left(90)
    drawLine(True) if digit in [0,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if digit in [0,2,3,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if digit in [0,1,2,3,4,7,8,9] else drawLine(False)
    turtle.left(180)
    turtle.penup()
    turtle.fd(20)
# 繪制時間
def drawDate(date):
    turtle.pencolor('red')
    for i in date:
        if i=='-':
            turtle.write('年',font=('Arial',18,'Normal'))
            turtle.pencolor('green')
            turtle.fd(40)
        elif i=='=':
            turtle.write('月',font=('Arial',18,'Normal'))
            turtle.pencolor('blue')
            turtle.fd(40) 
        elif i=='+':
            turtle.write('日',font=('Arial',18,'Normal')) 
        else:
            drawDigit(eval(i))
def main():
    turtle.setup(800,350,200,200)
    turtle.penup()
    turtle.fd(-300)
    turtle.pensize(5)
    drawDate(time.strftime('%Y-%m=%d+',time.gmtime()))
    turtle.hideturtle()
    turtle.done()
main()

3.代碼復(fù)用與函數(shù)遞歸

1. 代碼復(fù)用與模塊化設(shè)計

   ①代碼復(fù)用：把代碼當(dāng)成資源進行抽象：代碼資源化（程序代碼是一種用來表達計算的“資源”）；代碼抽象化（使用函數(shù)等方法對代碼賦予更高級別的定義）；代碼復(fù)用（同一份代碼在需要時可以被重復(fù)使用）

   ②函數(shù)和對象（屬性和方法）是代碼復(fù)用的兩種主要形式；

   ③模塊化設(shè)計：通過函數(shù)或?qū)ο蠓庋b將程序劃分為模塊及模塊間的表達；分而治之；

   ④緊耦合和松耦合：前者表示兩個部分之間交流很多，無法獨立存在；后者表示兩個部分之間交流較少，可以獨立存在；模塊內(nèi)部緊耦合，模塊之間松耦合；

2. 函數(shù)遞歸的理解

   ①遞歸：函數(shù)定義中調(diào)用函數(shù)自身的方式；

   ②兩個關(guān)鍵特征：（1）鏈條：計算過程存在遞歸鏈條；（2）基例：存在一個或多個不需要再次遞歸的基例；

3. 函數(shù)遞歸的調(diào)用過程

   ①遞歸本身是一個函數(shù)，需要函數(shù)定義方式描述；

   ②函數(shù)內(nèi)部，采用分支語句對輸入?yún)?shù)進行判斷；

   ③基例和鏈條，分別編寫對應(yīng)代碼；

4. 函數(shù)遞歸實例解析

   ①字符串反轉(zhuǎn)

   #將字符串s反轉(zhuǎn)后輸出
   #第一種
   s[::-1]
   #第二種
   def rvs(s):
       if s=='':
           return s
       else:
           return rvs(s[1:])+s[0]
   

   ②斐波那契數(shù)列

   def f(n):
       if n==1 or n==2:
           return 1
       else:
           return f(n-1)+f(n-2)
   

4.模塊4：Pyinstaller庫的使用

1. Pyinstaller庫基本介紹

   ①將.py源代碼轉(zhuǎn)換成無需源代碼的可執(zhí)行文件；

   ②第三方庫，使用pip install pyinstaller安裝；

2. Pyinstaller庫使用說明

   ①簡單使用：（cmd命令行）pyinstaller -F <文件名.py>

   ②常用參數(shù)：

   參數(shù)	描述
   -h	查看幫助
   --clean	清理打包過程中的臨時文件
   -D,--onedir	默認(rèn)值，生成dist文件夾
   -F,--onefile	在dist文件夾中只生成獨立的打包文件
   -i <圖標(biāo)文件名.ico>	指定打包程序使用的圖標(biāo)（icon）文件

   舉例：

   pyinstaller -i curve.ico -F SevenDigitsDrawV2.py

5.實例8：科赫雪花小包裹

描述：科赫曲線，也叫雪花曲線。繪制科赫曲線。獲得用戶輸入的整數(shù)N，作為階，繪制N階科赫曲線。

下圖為3階科赫曲線。

科赫雪花小包裹.png

import turtle
def koch(size, n):
    if n==0:
        turtle.fd(size)
    else:
        for angel in [0,60,-120,60]:
            turtle.left(angel)
            koch(size/3,n-1)
def main(level):
    turtle.setup(800,800)
    turtle.penup()
    turtle.goto(-200, 100)
    turtle.pendown()
    turtle.pensize(2)
    turtle.hideturtle()
    koch(300,level)
    turtle.right(120)
    koch(300,level)
    turtle.right(120)
    koch(300,level)
    turtle.done() 
try:
    level = eval(input("請輸入科赫曲線的階: "))
    main(level)
except:
    print("輸入錯誤")

三、練習(xí)

1. 實例7：七段數(shù)碼管繪制

同上

2. 實例8：科赫雪花小包裹

同上

3. 任意累積

描述：請根據(jù)編程模板補充代碼，計算任意個輸入數(shù)字的乘積。

注意，僅需要在標(biāo)注...的地方補充一行或多行代碼。

def cmul(*b):
    m=1
    for i in b:
        m*=i
    return m
print(eval("cmul({})".format(input())))

4. 斐波那契數(shù)列計算

描述：根據(jù)編程模板補充代碼，計算斐波那契數(shù)列的值，具體功能如下：

1. 獲取用戶輸入整數(shù)N，其中，N為正整數(shù)

2. 計算斐波那契數(shù)列的值

如果將斐波那契數(shù)列表示為fbi(N)，對于整數(shù)N，值如下：

fbi(1)和fbi(2)的值是1，當(dāng)N>2時，fbi(N) = fbi(N-1) + fbi(N-2)
請采用遞歸方式編寫。

def fbi(n):
    if (n==1) or (n==2):
        f=1
    else:
        f=fbi(n-1)+fbi(n-2)
    return f
n = eval(input())
print(fbi(n))

5.漢諾塔實踐

描述：漢諾塔問題大家都清楚，這里不再贅述。

請補充編程模板中代碼，完成如下功能：

有三個圓柱A、B、C，初始時A上有N個圓盤，N由用戶輸入給出，最終移動到圓柱C上。

每次移動步驟的表達方式示例如下：[STEP 10] A->C。其中，STEP是步驟序號，寬度為4個字符，右對齊。

請編寫代碼，獲得輸入N后，輸出漢諾塔移動的步驟。

輸入格式

一個整數(shù)

輸出格式

每個步驟一行，每行參考格式如下：[STEP 10] A->C

steps = 0
def hanoi(src, des, mid, n):
    global steps
    if n == 1:
        steps+=1
        print("[STEP{:>4}] {}->{}".format(steps, src, des))
    else:
        hanoi(src,mid,des,n-1)
        steps+=1
        print("[STEP{:>4}] {}->{}".format(steps, src, des))
        hanoi(mid,des,src,n-1)
N = eval(input())
hanoi("A", "C", "B", N)

四、測試

1.選擇題

1. 以下選項不是函數(shù)作用的是：

   A 復(fù)用代碼

   B 提高代碼執(zhí)行速度

   C 降低編程復(fù)雜度
   D 增強代碼可讀性

函數(shù)不能直接提高代碼執(zhí)行速度。

2. 下列程序的輸出結(jié)果為：

def f(a,b):
  a=4
  return  a+b
def main():
  a=5
  b=6
  print(f(a,b),a+b)
main()

A 10 11

B 11 10

C 11 11

D 10 10

這里沒有全局變量，都是函數(shù)局部變量的運算。

3. 以下關(guān)于Python函數(shù)說法錯誤的是：

def func(a,b):
  c=a**2+b
  b=a
  return c
a=10
b=100
c=func(a,b)+a

A 該函數(shù)名稱為func

B 執(zhí)行該函數(shù)后，變量a的值為10

C 執(zhí)行該函數(shù)后，變量c的值為200

D 執(zhí)行該函數(shù)后，變量b的值為100

這里沒有全局變量，請在IDLE中執(zhí)行代碼觀察結(jié)果。

4. 以下關(guān)于函數(shù)調(diào)用描述正確的是：

   A 函數(shù)和調(diào)用只能發(fā)生在同一個文件中

   B 自定義函數(shù)調(diào)用前必須定義

   C Python內(nèi)置函數(shù)調(diào)用前需要引用相應(yīng)的庫

   D 函數(shù)在調(diào)用前不需要定義，拿來即用就好

函數(shù)調(diào)用前必須已經(jīng)存在函數(shù)定義，否則無法執(zhí)行。

Python內(nèi)置函數(shù)直接使用，不需要引用任何模塊。

5. 以下關(guān)于模塊化設(shè)計描述錯誤的是：

   A 應(yīng)盡可能合理劃分功能塊，功能塊內(nèi)部耦合度低

   B 應(yīng)盡可能合理劃分功能塊，功能塊內(nèi)部耦合度高

   C 高耦合度的特點是復(fù)用較為困難

   D 模塊間關(guān)系盡可能簡單，模塊之間耦合度低

模塊內(nèi)高耦合、模塊間低耦合。

6. 以下對遞歸描述錯誤的是：

   A 遞歸程序都可以有非遞歸編寫方法

   B 書寫簡單

   C 一定要有基例

   D 執(zhí)行效率高

遞歸不提高程序執(zhí)行效率。

任何遞歸程序都可以通過堆棧或隊列變成非遞歸程序（這是程序的高級應(yīng)用）。

7. 以下關(guān)于函數(shù)說法錯誤的是：

   A 函數(shù)可以看做是一段具有名字的子程序

   B 對函數(shù)的使用必須了解其內(nèi)部實現(xiàn)原理

   C 函數(shù)通過函數(shù)名來調(diào)用

   D 函數(shù)是一段具有特定功能的、可重用的語句組

調(diào)用函數(shù)不需要知道函數(shù)內(nèi)部實現(xiàn)原理，只需要知道調(diào)用方法（即接口）即可。

8. 哪個選項對于函數(shù)的定義是錯誤的？

   A def vfunc(*a,b):

   B def vfunc(a,b):

   C def vfunc(a,*b):

   D def vfunc(a,b=2):

def vfunc(a, b) 是錯誤的定義：a表示可變參數(shù)，可變參數(shù)只能放在函數(shù)參數(shù)的最后。

9. 關(guān)于return語句，以下選項描述正確的是：

   A 函數(shù)中最多只有一個return語句

   B return只能返回一個值

   C 函數(shù)可以沒有return語句

   D 函數(shù)必須有一個return語句

函數(shù)可以包含0個或多個return語句

10. 以下關(guān)于遞歸函數(shù)基例的說法錯誤的是：

    A 遞歸函數(shù)必須有基例

    B 遞歸函數(shù)的基例決定遞歸的深度

    C 遞歸函數(shù)的基例不再進行遞歸

    D 每個遞歸函數(shù)都只能有一個基例

每個遞歸函數(shù)至少存在一個基例，但可能存在多個基例。

2.程序設(shè)計題

1. 隨機密碼生成

描述：補充編程模板中代碼，完成如下功能：

以整數(shù)17為隨機數(shù)種子，獲取用戶輸入整數(shù)N為長度，產(chǎn)生3個長度為N位的密碼，密碼的每位是一個數(shù)字。每個密碼單獨一行輸出。

產(chǎn)生密碼采用random.randint()函數(shù)

import random
def genpwd(length):
    a=10**(length-1)
    b=10**length-1
    return '{}'.format(random.randint(a,b))
length = eval(input())
random.seed(17)
for i in range(3):
    print(genpwd(length))

2. 連續(xù)質(zhì)數(shù)計算

描述：補充編程模板中代碼，完成如下功能：

獲得用戶輸入數(shù)字N，計算并輸出從N開始的5個質(zhì)數(shù)，單行輸出，質(zhì)數(shù)間用逗號,分割。

注意：需要考慮用戶輸入的數(shù)字N可能是浮點數(shù)，應(yīng)對輸入取整數(shù)；最后一個輸出后不用逗號。

def prime(m):
    for i in range(2,m):
        if m % i == 0:
            return False
    return True

n = eval(input())
n_ = int(n)
n_ = n_+1 if n_ < n else n_
count = 5

while count > 0:
    if prime(n_):
        if count > 1:
            print(n_, end=",")
        else:
            print(n_, end="")
        count -= 1 
    n_ += 1

這個代碼注意：
(1) 需要對輸入小數(shù)情況進行判斷，獲取超過該輸入的最小整數(shù)（這里沒用floor()函數(shù)）；
(2) 對輸出格式進行判斷，最后一個輸出后不增加逗號（這里沒用.join()方法）。

【筆記】《python語言程序設(shè)計》—Python基本語法元素

【筆記】《python語言程序設(shè)計》—Python基本圖形繪制

【筆記】《python語言程序設(shè)計》——基本數(shù)據(jù)類型

【筆記】《python語言程序設(shè)計》——程序的控制結(jié)構(gòu)

【筆記】《python語言程序設(shè)計》——函數(shù)和代碼復(fù)用

【筆記】《python語言程序設(shè)計》——組合數(shù)據(jù)類型

【筆記】《python語言程序設(shè)計》——文件和數(shù)據(jù)格式化

【筆記】《python語言程序設(shè)計》——程序設(shè)計方法學(xué)

【筆記】《python語言程序設(shè)計》——python計算生態(tài)概覽