Python函数-计算pi的平方根并输出结果

一、什么是函数

在计算机编程中，函数（Function）是一段可反复使用的代码块，用于实现特定的功能。通过函数可以提高代码的复用性、可读性和可维护性，实现了更好的封装。在Python中，函数的定义以关键字“def”开头，后跟函数名、括号、冒号和缩进的代码块。函数对应的参数通过括号内的逗号隔开，并且可以没有参数、有默认参数、有关键字参数等多种形式。

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

my_function()

这里的函数名为“my_function”，没有参数，函数内的代码块直接打印输出“Hello World!”。通过调用函数my_function()，可以在代码的多个地方复用这段代码，实现了代码的重复利用。

二、计算pi的平方根

计算pi的平方根可能不是我们常用到的函数，但我们可以通过这个函数来介绍Python函数如何进行数学计算。

首先，我们需要导入Python中的数学模块math，这个模块提供了各种科学运算的函数。接着，我们可以定义一个函数square_root_of_pi()，并在函数内用math模块中的sqrt()函数计算pi的平方根，并输出结果。

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()

运行结果为："The square root of pi is: 1.772454"。

三、参数和返回值

函数可以接受参数，并且可以根据参数的不同输出不同的结果。同时，函数也可以通过关键字“return”返回一个值，将计算结果传递给调用函数的地方。

我们可以修改上面的函数，让它接受一个参数n，并计算pi的n次方根。在计算完成后，将结果返回给调用函数的地方。

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)

运行结果为："The third root of pi is: 1.464722"。在这个例子中，函数nth_root_of_pi()使用了关键字“return”返回了结果，在调用函数时将结果赋值给变量result，并输出了结果。

四、函数的嵌套

函数在编写复杂程序时非常有用，而函数的嵌套使用可以进一步提高代码的复用性和可读性。

我们可以定义一个函数，用来计算某个数的平方。同时，在另一个函数内部，我们可以调用此函数来计算任意数的平方。

def square(x):
    return x * x

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

result = square(5)
print(result)

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

第一个函数square()用来计算一个数的平方，第二个函数cube()用来计算一个数的立方。在第二个函数内部，我们调用了square()函数来计算给定数字的平方。这样一个函数调用另一个函数的方法，减少了代码的重复度。

五、局部变量和全局变量

在函数内定义的变量为局部变量，在函数外定义的为全局变量。函数内不能直接访问全局变量，但可以通过关键字“global”来声明一个全局变量，并对其进行操作。

我们可以定义一个全局变量global_var，然后在一个函数内部对全局变量进行操作。

global_var = 10

def my_function():
    global global_var
    global_var = 5

my_function()
print(global_var)

在函数my_function()内，我们使用了关键字“global”来声明变量global_var为全局变量，并将其修改为5。在函数外输出变量global_var的值，可以看到结果为5。