Python函數-計算pi的平方根並輸出結果

一、什麼是函數

在計算機編程中，函數（Function）是一段可反覆使用的代碼塊，用於實現特定的功能。通過函數可以提高代碼的復用性、可讀性和可維護性，實現了更好的封裝。在Python中，函數的定義以關鍵字“def”開頭，後跟函數名、括號、冒號和縮進的代碼塊。函數對應的參數通過括號內的逗號隔開，並且可以沒有參數、有默認參數、有關鍵字參數等多種形式。

def my_function():
    print("Hello World!")

my_function()

這裡的函數名為“my_function”，沒有參數，函數內的代碼塊直接打印輸出“Hello World!”。通過調用函數my_function()，可以在代碼的多個地方復用這段代碼，實現了代碼的重複利用。

二、計算pi的平方根

計算pi的平方根可能不是我們常用到的函數，但我們可以通過這個函數來介紹Python函數如何進行數學計算。

首先，我們需要導入Python中的數學模塊math，這個模塊提供了各種科學運算的函數。接着，我們可以定義一個函數square_root_of_pi()，並在函數內用math模塊中的sqrt()函數計算pi的平方根，並輸出結果。

import math

def square_root_of_pi():
    sqrt_of_pi = math.sqrt(math.pi)
    print("The square root of pi is: %f" % sqrt_of_pi)

square_root_of_pi()

運行結果為：”The square root of pi is: 1.772454″。

三、參數和返回值

函數可以接受參數，並且可以根據參數的不同輸出不同的結果。同時，函數也可以通過關鍵字“return”返回一個值，將計算結果傳遞給調用函數的地方。

我們可以修改上面的函數，讓它接受一個參數n，並計算pi的n次方根。在計算完成後，將結果返回給調用函數的地方。

import math

def nth_root_of_pi(n):
    nth_root_of_pi = math.pow(math.pi, 1 / n)
    return nth_root_of_pi

result = nth_root_of_pi(3)
print("The third root of pi is: %f" % result)

運行結果為：”The third root of pi is: 1.464722″。在這個例子中，函數nth_root_of_pi()使用了關鍵字“return”返回了結果，在調用函數時將結果賦值給變量result，並輸出了結果。

四、函數的嵌套

函數在編寫複雜程序時非常有用，而函數的嵌套使用可以進一步提高代碼的復用性和可讀性。

我們可以定義一個函數，用來計算某個數的平方。同時，在另一個函數內部，我們可以調用此函數來計算任意數的平方。

def square(x):
    return x * x

def cube(x):
    return x * x * x

result = square(5)
print(result)

result = cube(square(5))
print(result)

第一個函數square()用來計算一個數的平方，第二個函數cube()用來計算一個數的立方。在第二個函數內部，我們調用了square()函數來計算給定數字的平方。這樣一個函數調用另一個函數的方法，減少了代碼的重複度。

五、局部變量和全局變量

在函數內定義的變量為局部變量，在函數外定義的為全局變量。函數內不能直接訪問全局變量，但可以通過關鍵字“global”來聲明一個全局變量，並對其進行操作。

我們可以定義一個全局變量global_var，然後在一個函數內部對全局變量進行操作。

global_var = 10

def my_function():
    global global_var
    global_var = 5

my_function()
print(global_var)

在函數my_function()內，我們使用了關鍵字“global”來聲明變量global_var為全局變量，並將其修改為5。在函數外輸出變量global_var的值，可以看到結果為5。