Python编程实验四：函数的使用

一、实验目的与要求

（1）通过本次实验，学生应掌握函数的定义与调用的基本语法，能根据需要灵活应用递归函数； （2）掌握函数的可变参数的常见用法，以及列表作为参数传递时的注意事项； （3）学习map函数和lambda表达式的应用； （4）按照实验题目要求独立正确地完成实验内容（编写、调试算法程序，提交程序清单及及相关实验数据与运行结果）

二、实验内容

请使用Python语言在Jupyter Notebook环境下编程，完成下列题目的要求：

1、改编自教材第120页实训1：编写一个计算列表中位数的函数。

要求根据下图给定的程序框架完善median函数的定义，并且不允许函数修改实参列表。

2、定义并调用一个名为specify的函数，实现计算多个月份的平均访客量。请根据下图给定的程序框架完善specify函数的定义，每个月的访客量数据由data列表给出。

3、定义并调用一个名为person的函数，实现人员信息的输出。请根据预期的输出效果完善下面的程序框架，要求人员的名字信息必须要有，其他信息可有可无。

4、改编自教材第120页实训2：使用map函数和lambda表达式对列表中的元素求平方。请根据下图给定的程序框架，利用map函数和lambda表达式，只填写一行代码，实现对列表中每个元素求平方。

5、定义一个递归函数实现对字符串的逆序输出。例如，对“student”字符串，调用该函数，实现逆序输出为“tneduts”。

三、主要程序清单和程序运行结果

第1题

1、改编自教材第120页实训1：编写一个计算列表中位数的函数。 要求根据下图给定的程序框架完善median函数的定义，并且不允许函数修改实参列表。

def median(ls):
    sorted_ls = sorted(ls)  # 对列表进行排序
    n = len(sorted_ls)
    
    if n % 2 == 0:
        mid_idx = n // 2
        median = (sorted_ls[mid_idx - 1] + sorted_ls[mid_idx]) / 2
    else:
        mid_idx = n // 2
        median = sorted_ls[mid_idx]
    return median

ls1=[26,92,-5,13,6]
ls2=ls1+[117,-25,73]
print("列表ls1的中位数是{}".format(median(ls1)))
print("列表ls2的中位数是{}".format(median(ls2)))
print("调用函数后列表ls1中的元素：",ls1)
print("调用函数后列表ls2中的元素：",ls2)

运行结果：

第2题

2、定义并调用一个名为specify的函数，实现计算多个月份的平均访客量。请根据下图给定的程序框架完善specify函数的定义，每个月的访客量数据由data列表给出。

def specify(*lst):
    total_visitors = 0
    for visitors in lst:
        total_visitors += data[visitors]
    average = total_visitors / len(lst)
    print("指定月份的平均访客量位{:.2f}".format(average))

data=[200,388,123,456,987,342,767,234,124,345,123,234]
specify(1,2,3,4)
specify(10,9,8,7,6)

运行结果：

第3题

3、定义并调用一个名为person的函数，实现人员信息的输出。请根据预期的输出效果完善下面的程序框架，要求人员的名字信息必须要有，其他信息可有可无。

def person(name,**kwargs):
    print(f"The information of {name} is:")
    for key,value in kwargs.items():
        print(f"{key}:{value}")

person('Alice',city='GL')
person('Bob',gender='M',job='Teacher')
emp1={"name":"Rose","favorite":"music","age":18}
person(**emp1)

运行结果：

第4题

4、改编自教材第120页实训2：使用map函数和lambda表达式对列表中的元素求平方。请根据下图给定的程序框架，利用map函数和lambda表达式，只填写一行代码，实现对列表中每个元素求平方。

ls=[1,3,7]
squared_numbers = list(map(lambda x: x**2, ls))
print(squared_numbers)

运行结果：

第5题

5、定义一个递归函数实现对字符串的逆序输出。例如，对“student”字符串，调用该函数，实现逆序输出为“tneduts”。

def reverse_string(string):
    if len(string) == 0:
        return ""
    else:
        return reverse_string(string[1:]) + string[0]

result = reverse_string("student")
print(result)

运行结果：

四、实验结果分析与体会

通过本次实验，掌握了函数的定义与调用的基本语法，能根据需要灵活应用递归函数。学会了函数的可变参数的常见用法，以及列表作为参数传递时的注意事项；map函数和lambda表达式的应用。

模块化和重用性：函数允许将一段代码封装成一个独立的模块，这样可以在程序中多次调用，提高了代码的重用性和可维护性。参数传递：函数可以接受输入参数，这使得函数更加灵活和通用。通过参数的传递，可以让函数处理不同的数据，实现不同的功能。返回值：函数可以返回计算结果，这样可以将函数的输出作为其他部分的输入，实现更复杂的逻辑。作用域：函数内部可以定义局部变量，这些变量只在函数内部有效，避免了命名冲突和变量污染。匿名函数和闭包：Python支持匿名函数和闭包的特性，这使得函数的使用更加灵活和方便。