Презентация "Процедуры и функции в языке программирования Python"

Язык программирования Python

Процедуры и функции в языке Python

Вспомогательный алгоритм – это алгоритм решения какой-либо подзадачи, который может вызываться из основного алгоритма.

В программировании вспомогательные алгоритмы называют подпрограммами . В языке Python существуют два вида подпрограмм: процедуры и функции.

Процедура – это подпрограмма, которая выполняет некоторые действия после вызова её из основной программы или другой процедуры. Каждая процедура имеет уникальное имя, может иметь произвольное количество входных параметров . При вызове процедуры указываются фактические значения параметров .

Локальные переменные – это переменные, определённые в процедуре, они доступны только внутри процедуры.

Глобальные переменные – это переменные, определённые в основной программе. Они доступны внутри процедуры только для чтения, а для изменения требуется объявить их в процедуре после служебного слова global .

Описание процедуры

def ():

Процедура начинается служебным словом def (define – «определить»).

Формальные параметры процедуры перечисляются через запятую.

Операторы, входящие в тело процедуры, записываются с отступом. Процедура должна быть определена до первого её вызова.

Вызов процедуры

Вызов процедуры осуществляется по её имени с указанием фактических параметров (аргументов).

()

Примечание: Между формальными и фактическими параметрами должно быть соответствие по количеству, порядку следования и типу.

Работа процедуры

# пример процедуры

def summa (a, b): # a, b - входные параметры

global c # глобальная переменная

c = a+b # сумма в глобальной переменной

# основная программа

summa(2, 3) # вызов процедуры

print (c) # напечатается число 5

. . .

При вызове процедуры её формальные входные параметры заменяются на фактические , значения глобальных переменных доступны в основной программе.

Примеры процедур

# процедура без параметра

def digit ():

print ( "1111111" )

# основная программа выводит

# три строки из семи единиц

digit() # вызовы процедуры

digit()

digit()

1111111

1111111

1111111

Примеры процедур

# процедура с одним параметром

def digit (n): # n - формальный параметр

print ( "1" * n) # строка из n единиц

# основная программа выводит нужное количество единиц

digit(7) # вызовы процедуры с фактическим параметром

digit(8)

digit(9)

1111111

11111111

111111111

Примеры процедур

# процедура с двумя параметрами

def digit (d, n): # d, n - локальные переменные

print (d * n) # строка из n цифр d

# основная программа

# выводит нужное количество заданных цифр

digit( "1" , 7) # вызовы процедуры с факт. параметрами

digit( "2" , 8)

digit( "3" , 9)

1111111

22222222

333333333

Функции

Функция – это вспомогательный алгоритм, который всегда возвращает в основной алгоритм значение-результат.

Описание функции

def ():

return

После оператора return («вернуть») записывается результат, который возвращает функция. В функции может быть несколько операторов return , после выполнения любого из них работа функции заканчивается.

Вызов функции

Функции можно вызывать везде, где можно использовать выражение соответствующего типа (в операторах присваивания или вывода).

()

Работа функции

# пример функции

def summa (a, b): # a, b - параметры функции

c = a+b # вычисление функции

return c # возвращаемый результат

# основная программа

s = summa(2, 3) # вызов функции

print (s) # напечатается число 5

. . .

При вызове функции её формальные аргументы заменяются на фактические , по окончании выполнения значение функции передаётся в основную программу в место вызова.

b : m = a else : m = b return m # возвращаемый функцией результат # основная программа print (5, 2) print ( "max =" , max2(5, 2)) # вызов функции с аргументами print (-2, 2) print ( "max =" , max2(-2, 2)) # вызов функции с аргументами 5 2 max = 5 -2 2 max = 2 Примечание: В языке Python есть встроенная функция max() , вычисляющая максимальное значение из нескольких аргументов. " width="640"

Пример функции

# функция большее из двух

def max2(a, b): # a, b - формальные параметры

if a b : m = a

else : m = b

return m # возвращаемый функцией результат

# основная программа

print (5, 2)

print ( "max =" , max2(5, 2)) # вызов функции с аргументами

print (-2, 2)

print ( "max =" , max2(-2, 2)) # вызов функции с аргументами

5 2

max = 5

-2 2

max = 2

Примечание: В языке Python есть встроенная функция max() , вычисляющая максимальное значение из нескольких аргументов.

y ввод a,b,c,d,e z = y z = x BID (a, b, z) BID (z, c, z) выход BID (z, d, z) a b z c z d z e z BID (z, e, z) вывод z конец " width="640"

Задача 1а

Найти большее из пяти заданных чисел, используя вспомогательный алгоритм нахождения большего из двух чисел.

Блок-схема алгоритма решения задачи

BID (x, y, z)

начало

xy

ввод a,b,c,d,e

z = y

z = x

BID (a, b, z)

BID (z, c, z)

выход

BID (z, d, z)

a b

z c

z d

z e

z

BID (z, e, z)

вывод z

конец

y: z=x else : z=y # Основная программа print ( "Введите 5 чисел через пробел" ) a,b,c,d,e = input ().split() a,b,c,d,e = int (a), int (b), int (c), int (d), int (e) bid(a, b) bid(z, c) bid(z, d) bid(z, e) print ( "Максимальное число: " , z) Введите 5 чисел через пробел 2 3 5 4 1 Максимальное число: 5 " width="640"

Задача 1а

Найти большее из пяти заданных чисел, используя вспомогательный алгоритм нахождения большего из двух чисел.

# Большее из пяти чисел

def bid (x, y): # Процедура большее из двух

global z # глобальная переменная

if xy: z=x

else : z=y

# Основная программа

print ( "Введите 5 чисел через пробел" )

a,b,c,d,e = input ().split()

a,b,c,d,e = int (a), int (b), int (c), int (d), int (e)

bid(a, b)

bid(z, c)

bid(z, d)

bid(z, e)

print ( "Максимальное число: " , z)

Введите 5 чисел через пробел

2 3 5 4 1

Максимальное число: 5

y : z = x else : z = y return z # возвращаемый функцией результат # Основная программа print ( "Введите 5 чисел через пробел" ) a,b,c,d,e = input ().split() a,b,c,d,e = int (a), int (b), int (c), int (d), int (e) # вызовы функции в выражении m = bid( bid (bid (bid (a, b), c), d), e) print ( "Максимальное число: " , m) Введите 5 чисел через пробел 2 5 1 3 4 Максимальное число: 5 " width="640"

Задача 1б

Найти большее из пяти заданных чисел, используя вспомогательный алгоритм нахождения большего из двух чисел .

m = (BID (BID (BID (a, b), c), d), e)

# Большее из пяти чисел

def bid (x, y): # Функция большее из двух

if x y : z = x

else : z = y

return z # возвращаемый функцией результат

# Основная программа

print ( "Введите 5 чисел через пробел" )

a,b,c,d,e = input ().split()

a,b,c,d,e = int (a), int (b), int (c), int (d), int (e)

# вызовы функции в выражении

m = bid( bid (bid (bid (a, b), c), d), e)

print ( "Максимальное число: " , m)

Введите 5 чисел через пробел

2 5 1 3 4

Максимальное число: 5

b: # большее заменяем разностью чисел a = a-b else : b = b-a x = a # результат процедуры НОД # Основная программа m = [16, 32, 40, 64, 80, 128] # массив исходных чисел print (m) # вывод чисел на экран x = m[0] # первое число для процедуры for i in range (1, 6): # перебор чисел в массиве y = m[i] # второе число для процедуры nod (x, y) # вызов процедуры для этих чисел print ( "НОД = " , x) # вывод результата [16, 32, 40, 64, 80, 128] НОД = 8 " width="640"

Задача 2

Найти наибольший общий делитель чисел 16, 32, 40, 64, 80 и 128, используя в качестве процедуры алгоритм Евклида.

# Процедура НОД

def nod (a, b): # a, b - формальные параметры

global x # объявление глобальной переменной

while a != b: # пока числа не равны

if a b: # большее заменяем разностью чисел

a = a-b

else :

b = b-a

x = a # результат процедуры НОД

# Основная программа

m = [16, 32, 40, 64, 80, 128] # массив исходных чисел

print (m) # вывод чисел на экран

x = m[0] # первое число для процедуры

for i in range (1, 6): # перебор чисел в массиве

y = m[i] # второе число для процедуры

nod (x, y) # вызов процедуры для этих чисел

print ( "НОД = " , x) # вывод результата

[16, 32, 40, 64, 80, 128]

НОД = 8

0: # пока делитель больше 0 d = n // k # очередная цифра print (d , end= "" ) # вывод очередной цифры n = n % k # заменяем число на остаток k = k // 2 # делитель для следующей цифры # Основная программа x = int ( input ( "Введите число 0...255: " )) print_bin (x) # вызов процедуры Введите число 0...255: 85 01010101 " width="640"

Задача 3

Вывести на экран запись целого числа (0 … 255) в 8-битном двоичном коде.

# Процедура перевод в двоичную систему

def print_bin (n): # n - целое число 0...255

k = 128 # делитель для старшей цифры

while k 0: # пока делитель больше 0

d = n // k # очередная цифра

print (d , end= "" ) # вывод очередной цифры

n = n % k # заменяем число на остаток

k = k // 2 # делитель для следующей цифры

# Основная программа

x = int ( input ( "Введите число 0...255: " ))

print_bin (x) # вызов процедуры

Введите число 0...255: 85

01010101

Задача 4

Вывести на экран 10 первых членов последовательности Фибоначчи. f(1) = 1, f(2) = 1, f(3) = f(1) + f(2), … , f(i) = f(i-2) + f(i-1)

# Функция вычисления n-го члена последовательности Фибоначчи

def f (n):

if n==1 or n==2: # первые два числа равны 1

rez = 1

else : # число равно сумме двух предыдущих

rez = f(n-1) + f(n-2) # рекурсивный вызов функции

return rez

# Основная программа

for i in range (1, 11): # для чисел от 1 до 10

print (f(i), end= " " ) # вывод очередного значения функции

1 1 2 3 5 8 13 21 34 55

Примечание: Функция, в которой происходит вычисление очередного значения функции через вычисление её предшествующих значений, называется рекурсивной .

Задача 5

Подсчитать количество слов в тексте, используя вспомогательный алгоритм нахождения количества пробелов в строке.

# Функция количество пробелов

def count_space (x): # x - строка

k = 0 # нач. знач. счетчика

for c in x: # перебор символов

if c == " " : # если пробел

k = k+1 # увеличиваем счетчик

return k # результат функции

# Основная программа

a = input ( "Введите текст: " )

print ( "Количество слов в тексте" , count_space(a)+1)

Введите текст: Мама мыла раму

Количество слов в тексте 3

Задача 6

Удалить все пробелы в тексте, используя вспомогательный алгоритм удаления символов в строке.

# Функция удаление символа

def del_char (x, y): # x - строка, y - символ

z = "" # нач. знач. результата

for c in x: # перебор символов

if c != y: # если не заданный символ

z = z+c # присоединяем к результату

return z # результат функции

# Основная программа

a = input ( "Введите текст: " )

b = del_char(a, " " )

print ( "Изменённый текст:" , b)

Введите текст: Мама мыла раму

Изменённый текст: Мамамылараму

Задача 7

Составить программу для вычисления числа сочетаний из n по k .

В комбинаторике набор k элементов, выбранных из данного множества, содержащего n различных элементов, называется сочетанием из n по k . Значение этой величины вычисляется по формуле:

# Функция факториал

def fact (x):

p = 1 # нач. знач. произведения

for i in range (1, x+1): # для i от 1 до x

p = p*i # добавить к произведению

return p # результат функции

# Основная программа

n = int ( input ( "Введите n (

k = int ( input ( "Введите k (

C = fact(n) // fact(k) // fact(n-k)

print ( "Число сочентаний из" , n, "по" , k, "равно" , C)

Введите n (

Введите k (

Число сочетаний из 7 по 5 равно 21

Используемые материалы:

• Босова Л.Л. Информатика. 8-9 классы. Начала программирования на языке Python. Дополнительные главы к учебникам – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2020.
• Поляков К.Ю. Информатика. 10 класс. Базовый и углубленный уровни : в 2ч. Ч. 2 – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2018.