2020_k3_python講座第4回

2020年度のk3のpython講座第4回の内容になります

Transcript

1. K3 Python講座 6月20日 担当：くまばち 今日のテーマ：関数
2. 前回のおさらい  タートル機能  forward, backward – 前進, 後退  left, right – 旋回  circle – 半径xの円を描く  up, down – 筆の上げ下げ  color, fillcolor – 筆の色、塗りつぶしの色を指定  begin_fill ~ end_fill – 間で記述した図形を塗りつぶす
3. 復習問題（L4_0.py）  Turtleを用いて車を書いてみよう  四角と丸二つの簡単な奴でおｋ(てか僕はそうしました)  余裕があったら複数台書いたり色付けたりしてみよう
4. 復習問題解答（一例）  描画開始座標、車の色の情報を含んだ 多重リストを作る  一台分の車の描画をforループで回す
5. 今回のテーマ  関数  関数とは？  関数の定義  変数のスコープ  再帰関数
6. 関数とは？  繰り返し利用したい命令群をひとまとめにし、呼び 出せるようにしたもの  処理をまとめておくことでコードが見やすくなる、重複した 処理を無くせる等のメリット 関数 出力 計算・処理 返り値 (なくてもいい)
7.  print()、 input()等、Python自体にあらかじめ用意 されている関数  組み込み以外のものを使いたい ⇒importするか自分で作ろう 組み込み関数 importを必要 としない モジュール Python
8. 関数の定義 def 関数名(引数): //処理の内容 return x //返り値が欲しい場合  基本はこの形  引数は複数指定可能  (引数=デフォルト値)と定義すると、引数が省略され た際デフォルト値が利用される(デフォルト引数) 注意：通常の引数の前にデフォルト引数を置くとエラー を吐きます
9. 関数の定義(続き) def 関数名(引数): //処理の内容 return x //返り値が欲しい場合  returnを省略すると返り値にNoneが入る  呼び出す際はprint()等と同様に、関数名(引数)  必ず関数を定義してから呼び出そう ※Pythonでは「関数を定義し、変数に代入」という処 理を行っているので、関数と変数の名前が被らないよ う気を付けよう
10. 例題１（L4_1.py）  与えられた数値リストの平均、分散、標準偏差を求 める関数を定義し、以下のリストの平均、分散、標 準偏差を求めよう nums = [14, 2, 13, 20, 16] 平均をとすると、 分散 σ2 = 1 σ=1 − 2 値と平均の差の二乗を平均したもの 標準偏差 σ = 1 σ =1 − 2 分散のルート
11. 例題１解答
12. 変数のスコープ  スコープ(有効範囲) ０と１０、どっちが出力されるだろう  0が出力される  10はf1内のローカル変数xに代入され、外のグローバル 変数xの値は変わらない
13. 変数のスコープ(続き)  じゃあこれも…？ f1内にローカル変数xが定義されていないか らエラーを吐くのでは？  問題なく100が出力される  Pythonでは関数内にローカル変数が定義されていない 場合、外のスコープにある変数を参照しに行く
14. 変数のスコープ(続き)  関数内でグローバル変数を宣言  こうするとf1内でグローバル変数xに代入できるよう になり、10が出力される  便利ではあるが予期せず変数の値が変わってしまうこと もあるため、使う際はしっかりと設計した上で
15. 再帰関数  処理の中で自分自身を呼び出す関数  なぜ使うの？  どんな大きな問題でも小さく分割すれば楽に解決でき るのでは？という着眼点に基づく  入力の規模が大きくなるにつれ実行時間が飛躍的に 長くなることに注意 実装例： フィボナッチ数
16. 再帰関数（続き）  再帰のルール  終了条件を明白にしておくこと(無限ループしないよ うに)  終了条件に向かって状態を変えながら進んでいくこと  再帰的に自分自身を呼び出し続けること  繰り返し回数分かってるならfor文の方がいいです…
17. 例題２（L4_2.py）  再帰関数を用いて、ユークリッドの互除法を関数で 定義し、3355と2379の最大公約数を求めよう ユークリッドの互除法： 120 ÷ 66 = 1 余り 54 66 ÷ 54 = 1 余り 12 54 ÷12 = 4 余り 6 12 ÷ = 2 このように割る方と余りを次式に代入し、 余りが0になった際の割る方が最大公約数となる
18. 例題２解答
19. まとめ  関数は一連の処理を再利用するためのしくみ  def 関数名(引数)：  関数内外では変数のスコープが違う  global変数  再帰関数：自分自身を呼び出す
20. 演習（L4_3.py）  ブラックジャックゲームを作ってみよう  最初にトランプの山から手札を二枚引く  その後一枚引くか(ヒット)止めるか(スタンド)を繰り 返し、より21に近い合計値を作れた方の勝ち J, Q, Kの値は１０、Aは１ 21を超えると自動的に敗北(バースト)  実際にはもう少し詳しいルールではあるが、難易度 が高くなるためどの範囲まで実装するかは自由  ヒント：関数の外にあるリストでも関数内で操作は できる
21. 演習（L4_3.py）  reset_deck() ⋯ トランプの山を生成  hit(hand) ⋯ 手札のリストを引数にとり、山からカードを一枚手札に加え、 手札の点数を随時計算する  show_hand(hand, player) ⋯ 手札のリストとプレイヤー名(str)を引数に とり、プレイヤー名とその人の手札を表示する  judge(point, dealer_point) ⋯ 自身の点数とディーラーの点数を比較し、 勝利判定を行う  これらの関数を定義してプログラムしてみよう
22. 演習（L4_3.py）  より詳細なルール  Aは手札によって1か11か値を選べる  Aと10,J,Q,Kのいずれかを揃えるとブラックジャック ディーラーがブラックジャックでなければ勝利  ディーラーの手札は一枚公開、一枚非公開でスタートする (プレイヤーに降りるチャンスを与えるためのものだから掛 け金システムつけないならいらないかも)  ディーラーはヒットスタンドを選べない 17以上になるまで引き続ける  掛け金システムを実装すればスプリット,ダブルダウンなど の戦術が使えるようになる(僕はやりません)  自分以外にCOMをプレイヤーとして用意しても面白いです ね（僕は(ry）
23. 演習解答
24. 演習解答
25. 参考  https://snowtree-injune.com/2018/07/29/post-738/ （関数外のリストを操作できる理由）