可以复用的代码课件-2024-2025学年高一上学期高中信息技术必修一第2单元教科版VIP

2.4可以复用的代码-垃圾分类高一信息技术

上学期

第2单元编程计算知识回顾

分支结构：根据不同的条件判断来决定程序执行走向的结构，可以使用if分支语句实现。if条件表达式1：

语句块1elif条件表达式2：

语句块2……elif条件表达式N：

语句块Nelse:

语句块N+1if条件表达式：

语句块1if条件表达式：

语句块1else:语句块2单分支双分支多分支思维导图2.4可以复用的代码-垃圾分类

假设，你是一位编程元宇宙的“垃圾分类厂”厂长，现在工厂初创，还是“人工”分拣，假设人员一次性最多分类三种垃圾。请你打开“导入程序”，说一下这段代码给你什么感觉？“垃圾分类厂”初创困境情景1.代码重复、冗长2.书写、阅读起来效率低下

我们编写的程序代码中有许多功能是相似甚至完全相同的，这时可以考虑代码复用的方法提高程序的效率。在用算法解决问题的过程中，经常采用模块化程序设计思想，将问题分解成若干个子问题，并用相对独立的程序段来针对性的解决各个子问题，提高程序设计的效率。对于常用的程序代码，以模块化的形式进行保存，需要时可重复调用。在Python中，主要利用函数、模块等方式实现模块化程序设计。设计思想函数是一段具有特定功能的、可复用的语句组，用函数名来表示并通过函数名进行功能调用。每次使用函数可以提供不同的参数作为输入，以实现对不同数据的处理；函数执行后，还可以反馈相应的处理结果。函数能够完成特定功能，与黑盒类似，对函数的使用不需要了解函数内部实现原理，只要了解函数的输入输出方式即可。函数的定义使用函数主要有两个目的：降低编程难度和代码复用。函数是一种功能抽象，利用它可以将一个复杂的大问题分解成一系列简单的小问题，然后将小问题继续划分成更小的问题，当问题细化到足够简单时，就可以分而治之，为每个小问题编写程序，并通过函数封装，当各个小问题都解决了，大问题也就迎刃而解。这是一种自顶向下的程序设计思想。函数可以在一个程序中的多个位置使用，也可以用于多个程序，当需要修改代码时，只需要在函数中修改一次，所有调用位置的功能都更新了，这种代码复用降低了代码行数和代码维护难度。函数的作用……print()input()range()思考：我们已经学习了哪些函数？类别函数举例系统函数（即函数库中的标准函数，是程序设计语言或操作系统提供给用户的一系列已经编制好的程序）数学运算类min()：求最小值max()：求最大值abs()：求绝对值sqrt()：求平方根pow()：求幂数据转换类int()：转换成整型float()：转换成浮点型str()：转换成字符型bool()：转换成布尔型字符串操作类len()：求字符串的长度mid()：字符串中间截取输入输出类input()：输入函数print()：输出函数文件操作类open()：打开文件自定义函数用户自己编写的一段程序factorial()、match_num()项目主题设计“垃圾分拣机”010203基础任务1：打造“垃圾分拣机”样机基础任务2：打造“垃圾分拣机1.0”基础任务3：打造“垃圾分拣机2.0”04进阶任务4：打造“新垃圾添加机”05拓展任务5：综合“垃圾分拣机”Python目前还没有能实现“垃圾分拣机”逻辑的内置函数。所以，我们要定义一个专属的“垃圾分拣机”函数。01打造“垃圾分拣机”样机基础任务

函数一般包括函数名、参数、返回值和函数体等四部分。其中，函数名和函数体是必不可少的，参数和返回值可根据需要进行定义。

首先，我们先来定义一个无参数、无返回值的自定义函数。01打造“垃圾分拣机”样机基础任务def

函数名():

语句或语句组

函数体def关键字（define的缩写），它是自定义函数的固定格式函数名需要遵守一定的命名规则，“见名知意”函数体要缩进，体现函数具备什么功能函数的定义和调用程序执行时由于def块中的代码不是主程序的一部分，因此会跳过该段代码，从主程序的第一行开始运行。在遇到函数的调用语句时，转到函数中的第一行代码开始执行。先定义后调用函数的定义和调用函数的执行流程：先创建函数；执行代码直到调用函数；所谓调用函数就是使用这个函数。调用函数的语法：函数名()调用函数以后执行函数内部的代码块。01打造“垃圾分拣机”样机基础任务

打开“垃圾分拣机样机”半成品程序，小组合作补全代码，并调用该函数，输出结果如下：

观察程序发现并没有真正的实现代码复用，下面我们将样机进行升级。

我们逐步升级这个“垃圾分拣机”，给它安装一个“控制系统”：参数，然后我们就可以通过参数来灵活控制分类过程了。02打造“垃圾分拣机1.0”基础任务def

函数名(形式参数):

语句或语句组

在Python中，参数是函数要接收并对其进行处理的数据。形参（形式参数）：函数定义时的参数，实际上就是变量名。实参（实际参数）：函数调用时的参数，实际上就是变量的值。【注意】函数的参数可以是零个，一个，也可以是多个，当有多个参数时，各个参数之间用逗号隔开。先定义后调用函数名(实际参数)参数传递要一一对应02打造“垃圾分拣机1.0”基础任务

打开“垃圾分拣机１.０”半成品程序，小组合作将程序修改为带参数的自定义函数，并调用该函数，输出结果如下：函数的返回值03打造“垃圾分拣机2.0”基础任务

return语句的功能是从函数内部返回值。咱们再进工厂，完善一下我们的“垃圾分拣机”，给它增加一个“垃圾出口”，打造“垃圾分拣机2.0”。def

函数名(形式参数):

语句或语句组

return

返回值函数体函数名（实际参数）先定义后调用参数传递要一一对应03打造“垃圾分拣机2.0”基础任务

return语句的功能是从函数内部返回值。咱们再进工厂，完善一下我们的“垃圾分拣机”，给它增加一个“垃圾出口”，打造“垃圾分拣机2.0”。

打开“垃圾分拣机2.０”半成品程序，小组合作将程序修改为带参数和返回值的自定义函数，并调用该函数，输出结果如下：函数的返回值函数的执行过程函数体实际参数返回值函数名形式参数执行过程：程序执行时由于def块中的代码不是主程序的一部分，因此会跳过该段代码，从主程序的第一行name1="玻璃瓶"开始运行。在遇到函数的调用语句classify(name1)时，转到函数中的第一行代码开始执行。函数运行时，变量name会被赋值为"玻璃瓶"。函数执行完成返回"可回收垃圾"，然后回到语句classification=classify(name1)，将返回值赋给变量classification，因此classification="可回收垃圾"，最后输出玻璃瓶属于可回收垃圾。04打造“新垃圾添加机”进阶任务

打开“新垃圾添加机”半成品程序，小组合作完善程序，并调用该函数，实现添加新垃圾的功能。05综合“垃圾分拣机”拓展任务

至此，组装“垃圾分拣机”所需的所有零件都已经完成了，再组装这些零件，就能完成成品的“垃圾分拣机”了，请同学们小组合作探究完成。算法流程图如下：课堂小结def

函数名(形式参数):

语句或语句组

return

返回值函数体函数名（实际参数）先定义后调用参数传递要一一对应函数名：同变量命名规则，要“见名知意”参数：用于向函数传递值的，参数传递要对应函数体：要缩进，体现函数具备什么功能返回值：将表达式的值返回给调用者参数、返回值可0个或多个，如多个以逗号分隔下节预告

同学们运行“垃圾分拣机”程序，允许添加新的垃圾，每次重新运行程序，用户上次输入的新垃圾和分类没有保存，请思考一下这是什么原因造成的？原因：列表更新只在内存中，每次运行都会重新初始化列表。如果需要在程序重启后仍然保留这些分类信息，需要将数据写入文件，并在程序启动时从文件中读取