Python实验3 函数与代码复用

目的：理解函数封装与递归思想

实验任务：

1. 基础 ：编写函数cal_factorial(n)计算阶乘（循环实现）。
   
   源码：
   
   def cal_factorial(n):
   
   result = 1
   
   for i in range(1, n + 1):
   
   result *= i
   
   return result

从控制台获取输入

try:

number = int(input("请输入一个整数来计算它的阶乘: "))

if number < 0:

print("负数没有阶乘，请输入一个非负整数。")

else:

factorial = cal_factorial(number)

print(f"{number} 的阶乘是: {factorial}")

except ValueError:

print("输入无效，请输入一个有效的整数。")

运行截图：

1. 进阶 ：用递归实现斐波那契数列（考虑添加缓存优化）。
   
   源码：

用于存储已经计算过的斐波那契数

fib_cache = {}

def fibonacci(n):

"""

此函数使用递归和缓存优化来计算斐波那契数列的第 n 项。

:param n: 要计算的斐波那契数列的位置

:return: 斐波那契数列的第 n 项的值

"""

# 检查是否已经计算过该值

if n in fib_cache:

return fib_cache[n]

# 基本情况

if n == 0 or n == 1:

result = n

else:

# 递归计算

result = fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)

# 将计算结果存入缓存

fib_cache[n] = result

return result

if name == "main":

try:

# 从控制台获取用户输入

n = int(input("请输入要计算斐波那契数列的位置（非负整数）: "))

if n < 0:

print("输入无效，请输入一个非负整数。")

else:

# 调用函数计算斐波那契数

result = fibonacci(n)

print(f"斐波那契数列的第 {n} 项是: {result}")

except ValueError:

print("输入无效，请输入一个有效的非负整数。")

运行截图：

1. 拓展 ：科赫曲线正向、反向绘制，加入绘制速度、绘制颜色等额外功能
   
   源码：
   
   import turtle

def koch(t, order, size, speed, color):

t.speed(speed)

t.pencolor(color)

if order == 0:

t.forward(size)

else:

koch(t, order - 1, size / 3, speed, color)

t.left(60)

koch(t, order - 1, size / 3, speed, color)

t.right(120)

koch(t, order - 1, size / 3, speed, color)

t.left(60)

koch(t, order - 1, size / 3, speed, color)

def draw_koch_snowflake(order, size, speed, color, is_reverse=False):

t = turtle.Turtle()

screen = turtle.Screen()

if is_reverse:

t.right(180)

for _ in range(3):

koch(t, order, size, speed, color)

t.right(120)

screen.exitonclick()

正向绘制雪花示例

draw_koch_snowflake(order=3, size=300, speed=3, color="blue", is_reverse=False)

反向绘制雪花示例

draw_koch_snowflake(order=3, size=300, speed=3, color="red", is_reverse=True)

正向运行截图：

反向绘制运行截图：