第5周函数和代码复用-Python语言程序设计(学习笔记)

文章原创,最近更新：2018-04-19

1.辅学内容
2.函数的定义与使用
3.实例7:七段数码管绘制
4.4.代码复用与函数递归
5.模块4:PyInstaller库的使用
6.实例8:科赫雪花小包裹
7.所有的代码汇总
原链接 语言程序设计北京理工大学

1.辅学内容

1.1前课复习

1.2本课概要

1.3练习与作业

2.函数的定义与使用

2.1单元开篇

2.2函数的理解和定义

2.3函数的使用及调用过程

2.4函数的参数传递

2.5函数的返回值

2.6局部变量和全局变量

2.7lambda函数

2.8单元小结

3.实例7:七段数码管绘制

3.1"七段数码管绘制"问题分析

3.2"七段数码管绘制"实例讲解(上)

• drawLine()函数决定了自定义函数是否,画笔落下还是飞过.如果是落下(True),则向前走40,然后向右转.如果是飞过去(False),只是无痕迹,但会向右转40.
  True显示的结果:

  
  
  

  False显示的结果:

  
  

• drawDigit()函数分析

  
  

a、一个数字可以分别拆分为7段划线,分别为1、2、3、4、5、6、7段划线。以下所有的数字均按1-7段划线的顺序进行画图，比如0由2、3、4、5、6、7段划线组成。

b、第一段数字
drawLine(True) if digit in [2,3,4,5,6,7,8,9] else drawLine(False)，是第1段划线，通过以上截图，可以观察得出0-9与之相关的数字有2,3,4,5,6,7,8,9。
drawLine(True) if digit in [0,1,3,4,5,6,7,8,9] else drawLine(False) ，是第2段，通过以上截图，可以观察得出0-9与之相关的数字有0,1,3,4,5,6,7,8,9。
drawLine(True) if digit in [0,2,3,5,6,8,9] else drawLine(False)，是第3段，通过以上截图，可以观察得出0-9与之相关的数字有0,2,3,5,6,8,9。
drawLine(True) if digit in [0,2,6,8] else drawLine(False)，是第4段，通过以上截图，可以观察得出0-9与之相关的数字有0,2,6,8。
turtle.left(90)
drawLine(True) if digit in [0,4,5,6,8,9] else drawLine(False)，是第5段，通过以上截图，可以观察得出0-9与之相关的数字有0,4,5,6,8,9。
drawLine(True) if digit in [0,2,3,5,6,7,8,9] else drawLine(False)，是第6段，通过以上截图，可以观察得出0-9与之相关的数字有0,2,3,5,6,7,8,9。
drawLine(True) if digit in [0,1,2,3,4,7,8,9] else drawLine(False)，是第6段，通过以上截图，可以观察得出0-9与之相关的数字有0,1,2,3,4,7,8,9。
turtle.left(180),是逆时针旋转180.旋转之前是箭头在1段与2段的交界点,箭头方向是指向起点.
turtle.penup()
turtle.fd(20)

import turtle
def drawLine(draw):
    turtle.pendown() if draw else turtle.penup()
    turtle.fd(40)
    turtle.right(90)

def drawDigit(digit):
    drawLine(True) if digit in [2,3,4,5,6,7,8,9] 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)


def drawDate(date):
    for i in date:
        drawDigit(eval(i))

def main():
    turtle.setup(800,350,200,200)
    turtle.penup()
    turtle.fd(-300)
    turtle.pensize(5)
    drawDate("20181010")
    turtle.hideturtle()
    turtle.done()
    
main()

3.2"七段数码管绘制"实例讲解(下)

import turtle
import time
def drawGap():
    turtle.penup()
    turtle.fd(5)    
def drawLine(draw):
    drawGap()
    turtle.pendown() if draw else turtle.penup()
    turtle.fd(40)
    drawGap()
    turtle.right(90)

def drawDigit(digit):
    drawLine(True) if digit in [2,3,4,5,6,7,8,9] 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)


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()

3.3"七段数码管绘制"举一反三

4.代码复用与函数递归

4.1单元开篇

4.2代码复用与模块化设计

4.3函数递归的理解

4.4函数递归的调用过程

4.5函数递归实例解析

第一个参数n个圆盘移动的数量,第二个参数是原柱子,第三个参数是目的柱子,第四个参数是中间柱子.假设的过程n个圆盘从A柱子的圆盘全部搬到C柱子.
步骤理解:
步骤一:n个圆盘上的n-1个圆盘,先从A搬到B,对于A而言.
步骤二:就剩下最后一个圆盘,将最后一个圆盘直接搬到C.
步骤三:再将B柱子的n-1个圆盘,全部挪到C柱子上,这样就实现了A柱子向C柱子的搬运过程.

我们可以看到，第一个T(2,A,C,B)就是在执行第一步操作，T(1,A,B,C)就是在执行第二步操作，T(2,B,A,C)就是在执行第三步操作。
即便是N大于3，也可以用这个图的架构来解释，只不过是分支多了而已。

如果你细心，你会发现，当我们把最大的那块移动到C后，我们就可以当它不存在了，也就是我们需要移动的只是中间的n-1个，这样总数量就少了一个，然后继续进行操作，把他们除了最后一块其他全部重新全都移动到A（第一步），最后一块移动到C（第二步），这样就又少了一个，我们需要移动的只剩下n-2个。如此循环。

如果你还是无法理解，建议看多几次上图。

4.6单元小结

5.模块4:PyInstaller库的使用

5.1PyInstaller库基本介绍

用可执行文件的方式执行一段程序.而不是直接用源代码.

5.1PyInstaller库使用说明

_pycache/build这两个文件可以安全的删除,dist文件打开,就可以看到与文件同名的exe文件.这个文件就是打包之后生成的文件.用鼠标双击这个exe文件可以执行这个文件的功能.

建议不要使用-D,--onedir,默认值,生成dist文件夹
而使用-F,--onefile,在dist文件夹中只生成独立的打包文件.
-i<图标文件名.ico>指定打包程序使用的图标(icon)文件,是更改打包程序的图标.

6.实例8:科赫雪花小包裹

6.1"科赫雪花小包裹"问题分析

6.2"科赫雪花小包裹"实例讲解(上)

import turtle

def koch(size,n):
    if n==0:
        turtle.fd(size)
    else:
        for angle in [0,60,-120,60]:
            turtle.left(angle)
            koch(size/3,n-1)

def main():
    turtle.setup(800,500)
    turtle.penup()
    turtle.goto(-300,-50)
    turtle.pendown()    
    turtle.pensize(2)
    koch(600,3)
    turtle.hideturtle()
    turtle.done()
 
    
main()

6.3"科赫雪花小包裹"实例讲解(下)

打包方法:
1、准备条件
1）py文件，比如我使用的文件名称为了简单点命名为11.py
2）ico格式的图片，比如我使用的图片名称为了简单点命名为xuehua.ico
3)放在当前的目录下,比如我的cmd当前的目录是在Administrator文件夹.所以我将1)、2）放在Administrator文件夹。
2、方法
在cmd环境中输入：
pyinstaller -i xuehua.ico -F 11.py

打包成功后会显示completed successfully.

在Administrator文件夹打开dist文件,则exe是我们所要求打包好的文件.

将其他产生的文件夹如pycache、build进行删除。

6.4"科赫雪花小包裹"举一反三

7.所有的代码汇总

七段数码管版本一

#SevenDigitsDrawV1.py
import turtle
def drawLine(draw):   #绘制单段数码管
    turtle.pendown() if draw else turtle.penup()
    turtle.fd(40)
    turtle.right(90)
def drawDigit(digit): #根据数字绘制七段数码管
    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) 
def drawDate(date):  #获得要输出的数字
    for i in date:
        drawDigit(eval(i))  #通过eval()函数将数字变为整数
def main():
    turtle.setup(800, 350, 200, 200)
    turtle.penup()
    turtle.fd(-300)
    turtle.pensize(5)
    drawDate('20181010')
    turtle.hideturtle()
    turtle.done()
main()

七段数码管版本二

#SevenDigitsDrawV2.py
import turtle, time
def drawGap(): #绘制数码管间隔
    turtle.penup()
    turtle.fd(5)
def drawLine(draw):   #绘制单段数码管
    drawGap()
    turtle.pendown() if draw else turtle.penup()
    turtle.fd(40)
    drawGap()
    turtle.right(90)
def drawDigit(d): #根据数字绘制七段数码管
    drawLine(True) if d in [2,3,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0,1,3,4,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0,2,3,5,6,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0,2,6,8] else drawLine(False)
    turtle.left(90)
    drawLine(True) if d in [0,4,5,6,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0,2,3,5,6,7,8,9] else drawLine(False)
    drawLine(True) if d in [0,1,2,3,4,7,8,9] else drawLine(False)
    turtle.left(180)
    turtle.penup()
    turtle.fd(20)
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(-350)
    turtle.pensize(5)
#    drawDate('2018-10=10+')
    drawDate(time.strftime('%Y-%m=%d+',time.gmtime()))
    turtle.hideturtle()
    turtle.done()
main()

科赫曲线绘制源代码

#KochDrawV1.py
import turtle
def koch(size, n):
    if n == 0:
        turtle.fd(size)
    else:
        for angle in [0, 60, -120, 60]:
           turtle.left(angle)
           koch(size/3, n-1)
def main():
    turtle.setup(800,400)
    turtle.penup()
    turtle.goto(-300, -50)
    turtle.pendown()
    turtle.pensize(2)
    koch(600,3)     # 0阶科赫曲线长度，阶数
    turtle.hideturtle()
main()

科赫雪花绘制源代码

#KochDrawV2.py
import turtle
def koch(size, n):
    if n == 0:
        turtle.fd(size)
    else:
        for angle in [0, 60, -120, 60]:
           turtle.left(angle)
           koch(size/3, n-1)
def main():
    turtle.setup(600,600)
    turtle.penup()
    turtle.goto(-200, 100)
    turtle.pendown()
    turtle.pensize(2)
    level = 3      # 3阶科赫雪花，阶数
    koch(400,level)     
    turtle.right(120)
    koch(400,level)
    turtle.right(120)
    koch(400,level)
    turtle.hideturtle()
main()