《Python基础案例教程》（微课版）第5章 Python函数模块宣国庆第5章 Python函数模块函数是Python语言中的基本模块，
对于需要重复使用的代码块，将它们以函数的形式组织在一起，可以大大提升编程效率。Python中很多内置函数如print()、inpu
t()等，除此之外，类似面积的计算、二元一次方程的求解、特定格式的输出等等也都可定义为函数。内置函数和自定义函数使得Python代
码结构更加简洁清晰，易于维护。本章除了可以学习Python的函数之外，还将介绍模块的使用，包括模块的调用和封装等。教学内容01
函数02 模块目录CONTENTS第5章 Python函数模块第5章 Python函数模块函数其实就是能够实现某个功能，相对
独立的代码块。编写程序时，提前定义好函数，在程序中就可以重复调用，从而降低代码的重复率，大大提高编程效率。Python中函数主要包
括内置函数和自定义函数两种。5.1 函数本课知识点 （1）sorted( )排序函数5.1.1 内置函数sort
ed( )函数有3个参数，其中iterable是要排序的对象，key参数可以自定义排序的规则，而reverse参数默认值为Fals
e，表示按升序排序，当reverse参数值为True时，表示按降序排序。本课知识点 （2）enumerate( )
函数5.1.1 内置函数enumerate( )也是内置函数，它的作用是将一个序列转变为一个索引序列，新的序列包含了原来列表中的元
素的值及其索引。秋高气爽，学院要举办秋季运动会，投掷组裁判员王青松希望能有一个程序，在投掷比赛时，输入所有参赛运动员的成绩后，就能
自动打印该项目的获奖名单。你能帮他编写程序，实现这样的效果吗？案例分析5.1.1 内置函数案例1 打印获奖名单案例分析“案例1
打印获奖名单”算法流程图5.1.1 内置函数“案例1 打印获奖名单”代码案例分析“案例1 打印获奖名单”测试结果5.1.1 内置函
数拓展阅读表5.1 Python常见内置函数5.1.1 内置函数拓展阅读表5.2 operator 模块常用函数5.1.1 内
置函数拓展阅读5.1.1 内置函数operator 模块中的itemgetter()函数，它的作用是获取对象指定对位置的数据。使用
sorted()函数对a列表进行排序时，排序时按照自定义的规则（key=itemgetter(1)），即按列表a中的每个元素中第1
个位置上的数值进行排序。课后练习1．阅读程序，写出结果。5.1.1 内置函数2．完善程序，并写出运行结果。请在横线处填写合适的代码
，输入两个数字，求出它们的最大因数。输入数字 44和32，输出的结果为： 3．编写程序，
求出图中阴影部分的面积。本课知识点 （1）定义函数的方法5.1.2定义函数def 函数名(参数):函数体retur
n 返回值说明：调用函数时，参数和返回值可以没有，但是函数名后面的小括号和冒号必须有。 本课知识点 （2）定义函数
的语法规则5.1.2定义函数 函数包括函数名、参数、函数体和返回值几部分，它在定义时，要遵循一定的语法规则。def开头：函数以de
f关键词开头，后面紧跟着函数名、小括号和冒号；参数：参数必须放在小括号内，可以是一个参数，也可以是多个参数，参数列表中间用逗号隔开
。函数体：函数的内容要使用缩进来表示语句属于函数体。返回值：函数结束时，一般会返回一个值，可以是任意一种类型的数据，也可是表达式。
如果没有返回值，默认就是返回None。在学习数学几何知识时，已知圆柱体的底面半径和高，就能求出圆柱体的表面积和体积。如果能自定义一
个函数，设置函数的参数为圆柱体的半径和高，用户输入任意半径和高，通过函数就能自动返回要求的结果。案例分析案例2 求圆柱体的表面积
和体积5.1.2定义函数案例分析“案例2 求圆柱体的表面积和体积”算法流程图5.1.2定义函数案例分析“案例2 求圆柱体的表面积和
体积”代码5.1.2定义函数案例分析“案例2 求圆柱体的表面积和体积”测试结果5.1.2定义函数拓展阅读5.1.2定义函数Pyth
on语言中，参数是函数的重要组成部分。如图所示，函数参数分为形式参数和实际参数，简称形参和实参。在定义函数时小括号中的参数都是形参
。在主程序中调用函数时，代入的参数是实参。拓展阅读5.1.2定义函数必须参数是调用函数时必须传入的参数，而且在调用时参数的数量和顺
序要和定义时一致。而默认参数是在定义函数时，给参数添加一个默认值。调用函数时默认参数可以不传入任何值，此时函数就会使用参数的默认值
，但是要注意默认参数在定义时必须放在最后。拓展阅读5.1.2定义函数Python语言中的round()函数的作用是对浮点数取近似值
，同时还可以设定保留几位小数。课后练习1．阅读程序，写出结果。2．完善程序，并写出运行结果。输入一个十进制正整数，求出它各数位上数
字的和。请在横线处填写合适的代码，完成程序的编写，写出程序运行结果，并上机验证。输入数字15，则输出的结果： 5.1.2定义函数输
出的结果为： 输入数字100，则输出的结果： 课后练习3．编写程序，自定义一个函数，求字
典中值最大的元素。利用自定义的函数找出下面A组中身高最高的人。5.1.2定义函数A= {''李明'': 1.73, ''王强'': 1.6
8, ''金星'': 1.83, ''孙国涛'': 1.75}本课知识点 （1）变量的作用域5.1.3 调用函数程序中的变
量能起作用的范围，就是它的作用域。一般情况下，在函数内部声明的变量，它的作用域就限于函数内部，不能在函数外部访问，我们称这样的变量
叫局部变量。而定义在函数外部的变量，它的作用域是整个程序，这样的变量叫全局变量。本课知识点 （2）global语句
global 变量名例：a=1 def fun( )： global aa=4 fun( ) pr
in (''a='',a)运行结果：a=4说明：在函数内部用global 语句声明变量a为全局变量后，那么在函数内部就可以改变全局变量
的a的值了。 5.1.3 调用函数方舟子给自己的电脑设置了密码“abc@123”，但是他觉得还不够安全。请你帮他设计一个预防
恶意登录的程序，登录时如果输入密码连错三次，就会提示“此账号已被冻结，请10分钟后再登录！”案例分析案例3 预防恶意登录5.1.
3 调用函数案例分析“案例3 预防恶意登录”算法流程图5.1.3 调用函数案例分析“案例3 预防恶意登录”代码5.1.3 调用
函数案例分析“案例3 预防恶意登录”测试结果5.1.3 调用函数拓展阅读Python语言中，调用函数完成指定的功能后，如求值计算
，需要使用return语句返回求值的结果，这个结果就是返回值。如图所示，返回值的类型可以是数字、字符串、列表等，也可以是一个表达式
。5.1.3 调用函数拓展阅读 有时候函数也可以没有返回值，如上所示，它可以是一组打印操作。当没有任何返回值的时候，会返回一个
空值None。5.1.3 调用函数课后练习1．阅读程序，写出程序运行结果，并上机验证。2．编写程序，利用函数计算1~n的和。输入a
和b的值分别为3和5，输出结果为：5.1.3 调用函数第5章 Python函数模块在Python语言中，在一个程序里可以调用函数
来实现某个特定的功能，如果有多个程序都需要用到同一个或同一系列函数，则可以将这些函数存储在一个独立的文件里，也就是模块里，以供其他
程序导入使用。Python提供了很多内置的模块，如前面使用过的operator运算符模块，当然也可以自己定义并封装一个模块，方便导
入调用。5.2 模块本课知识点 （1）导入整个模块5.2.1 调用模块当上述代码运行时，首先导入time时间模
块，即打开time.py文件，程序中的print( time.strftime("%Y-%m-%d "))语句调用了获取时间函数s
trftime( )。调用时用了模块名time和函数名strftime，中间用点“.”分隔。import 模块名模块名.函数名(
)如 import time # 导入时间模块 print( time.strftime (''%Y-%m
-%d’)) # 按照指定的年月日格式打印输出： 2020-05-05本课知识点 （2）random(
) 函数5.2.1 调用模块random( ) 函数的作用是随机生成一个大于等于0，小于1的实数。import random
random.random( )如 import random print(random.random( ))
运行结果：0.1124064801518655学校元旦联欢会，为了鼓励同学们积极参与，设定了抽奖环节，只要表演节目或是参加游
戏的同学就可以得到一次抽奖机会，百分百中奖。因此特别请了计算机系的李小华同学编写了这样一个随机抽奖程序。案例分析案例4 随机抽奖
游戏5.2.1 调用模块案例分析“案例4 随机抽奖游戏”算法流程图“案例4 随机抽奖游戏”代码5.2.1 调用模块案例分析
“案例4 随机抽奖游戏”测试结果5.2.1 调用模块拓展阅读Python语言除了可以导入整个模块文件之外，也可以使用from…
import 语句导入模块中的一个或多个指定函数。在本例程序中，使用了from random import random 语句，就
仅仅导入了random模块中的random函数，在调用random函数时可以不用在函数名前加上模块名，语句直接写为num=rand
om( )。5.2.1 调用模块拓展阅读 sys模块是Python语言中很常用的模块，它提供了许多用于操作Python运行环
境的函数和变量。表5.3 sys模块常用函数5.2.1 调用模块拓展阅读random模块在程序中也很常用，它可以生成随机浮点数
、整数、字符串等。表5.4 random模块常用函数5.2.1 调用模块课后练习1．连线题，阅读程序，请将语句与其可能的运行结
果用直线连起来。2．编写一个猜数游戏的程序。计算机随机生成一个1~10之间的整数a，用户通过键盘输入所猜想的数字，如果大于a，就显
示“大了！”，如果小于就显示“小了！”，直到猜中为止。猜中后显示“经过n次，你终于猜中了，恭喜你！”。5.2.1 调用模块本课知
识点 （1）封装模块5.2.2 封装模块封装模块其实就是将多个函数的封装放在一个扩展名为“.py”文件中，模块的
名称就是文件的名字。在编写其他程序时可以使用import语句导入自定义模块，导入的方法和导入标准库模块一样。本课知识点
（2）模块文件中的注释文件中定义了一个打印分隔符的函数，供其他文件调用。在定义模块的时候，一般会在文件最前面加上几行注释，前
面2行是标准注释，图中第1行是表示当前定义的模块可以直接在Unix/Linux/Mac上运行，第2行注释表示当前文件所使用的是标准
UTF-8编码。#!/usr//bin/env python3# -- coding:utf-8 --def printlin
e (n)：print(‘----------- {} ----------''.format(n))5.2.2 封装模块在编写数
学相关的程序时，经常会遇到求各种形状面积的计算的问题，你能不能自己编写一个模块文件，包含各种形状的面积计算函数，如三角形、矩形、圆
形、梯形等，以便于其他程序调用。案例分析案例5 常见形状的面积计算5.2.2 封装模块案例分析“案例5 常见形状的面积计算”
算法流程图5.2.2 封装模块案例分析自定义模块文件 shapeArea.py 代码 主程序“案例5 常见形状的面积计算.py
”代码5.2.2 封装模块案例分析“案例5 常见形状的面积计算”测试结果5.2.2 封装模块拓展阅读 Python的模
块通常有三种，第一种是系统自带的模块，Python系统内置了200多个模块，这些内置的模块统称为标准库；第二种是第三方模块，Pyt
hon还有大量的第三方模块，如Pillow（图像处理模块）、requests（处理网络资源的模块）等，使用他人写好的模块，可以省去
很多自己编写的麻烦，极大地提高了程序开发效率。第三种是自定义模块，也就是用户自己写的模块。自定义模块文件在使用时一般和主程序文件放在同一位置，这样在调用时就不用指明模块文件的所在路径。5.2.2 封装模块拓展阅读模块文件的扩展名是“.py”，主程序调用模块时需引用模块文件名。文件名只能由字母、数字和下划线组成，而且不能与Python关键字同名，也不能和系统内置的模块名重复。5.2.2 封装模块课后练习1．阅读程序，写出结果。2．编写程序。三角形的三条边是a，b，c（a，b，c三条边的值均大于0），若a2+b2=c2，则它是以c为斜边的直角三角形。请你定义一个模块文件，用上述方法判断其是否为直角三角形，并在主程序调用此模块，输入三角形三条边的值，打印出判断结果。5.2.2 封装模块输出结果为：THANKS FOR WATCHING |
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