《Python程序设计》函数与模块（举一反三考点练）-讲义

举一反三考点练 《Python程序设计》函数与模块-讲义 1.掌握内置函数； 2.掌握math模块； 3.理解datetime模块； 知识点一 内置函数 一、定义 Python内置函数是解释器直接提供的函数，无需导入模块即可调用，覆盖常用操作（如类型转换、数学运算、序列处理等）。 二、分类与核心函数 1. 类型转换函数 int(x): 将x转换为整数（浮点数截断小数，字符串需为数字格式）。 float(x): 将x转换为浮点数。 str(x): 将x转换为字符串。 bool(x): 将x转换为布尔值（非零/非空为True，否则False）。 list(x): 将可迭代对象x转换为列表。 tuple(x): 将可迭代对象x转换为元组。 dict(x): 将包含键值对的序列（如列表嵌套元组）转换为字典。 2. 数学运算函数 abs(x): 返回x的绝对值。 pow(x, y): 返回x的y次方（等价于x**y）。 round(x, n): 对x四舍五入，保留n位小数（n默认为0）。 max(iterable)/min(iterable): 返回可迭代对象的最大/最小值。 sum(iterable): 返回可迭代对象（元素为数字）的和。 3. 序列操作函数 len(s): 返回序列s（字符串、列表、元组等）的长度。 range(start, stop, step): 生成整数序列（左闭右开，step默认为1）。 enumerate(iterable): 返回索引-值对（常用于循环遍历）。 zip(*iterables): 将多个可迭代对象按索引打包成元组（长度以最短为准）。 4. 输入输出函数 print(*objects, sep=' ', end=' '): 输出对象，sep为分隔符，end为结束符。 input(prompt): 接收用户输入，返回字符串（prompt为提示信息）。 5. 其他常用函数 type(x): 返回x的数据类型。 isinstance(x, type): 判断x是否为指定类型（返回True/False）。 id(x): 返回x的内存地址。 help(x): 查看x的帮助文档。 三、特点 无需导入：直接调用，如print("Hello")。 高效便捷：简化基础操作，避免重复造轮子。 全局可用：在程序任何位置均可使用。 四、注意事项 部分函数参数要求严格（如int("abc")会报错）。 可通过dir(__builtins__)查看所有内置函数。 (单项选择题) 在Python中，要将字符串"123.45"转换为浮点数类型，应该使用哪个内置函数？（ ） A. int() B. float() C. str() D. bool() 【答案】B 【解析】float()函数用于将一个数字或字符串转换为浮点数。int()函数转换为整数，str()转换为字符串，bool()转换为布尔值。直接使用int("123.45")会因无法解析小数点而报错。 【要点】考查类型转换函数float()的基本用法。 1.(单项选择题) 执行以下代码后，变量result的值是多少？ my_list = [10, 20, 30, 40, 50] result = sum(my_list[1:4]) A. 30 B. 90 C. 100 D. 150 【答案】B 【解析】首先，my_list[1:4]进行切片操作，得到包含索引1到3（左闭右开）元素的新列表[20, 30, 40]。然后，sum()函数对该列表求和，计算结果为20 + 30 + 40 = 90。 【要点】考查序列切片与数学运算函数sum()的综合应用。 2.(单项选择题) 在一个for循环中，如果需要同时获取列表的索引和对应的值，最简洁的方式是使用哪个内置函数？（ ） A. range() B. len() C. zip() D. enumerate() 【答案】D 【解析】enumerate()函数用于将一个可遍历的数据对象（如列表、元组）组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标，常在for循环中使用。range()生成数字序列，len()获取长度，zip()用于打包多个可迭代对象。 【要点】考查序列操作函数enumerate()在循环遍历中的典型应用。 3.(判断题) Python内置函数pow(x, y)的功能是计算x的y次方，它与表达式x ** y的结果完全相同。（ ） 【答案】√ 【解析】pow(x, y)是Python提供的内置函数，用于计算幂运算，其功能与算术运算符**完全等价。例如，pow(2, 3)和2 ** 3的结果都是8。 【要点】考查数学运算函数pow()的功能及其与运算符的等价性。 1.(判断题) 使用input()函数从键盘获取的用户输入，无论输入什么内容，其返回值的数据类型都是字符串。（ ） 【答案】√ 【解析】input()函数是Python的标准输入函数，它始终将用户从键盘输入的内容作为一个字符串返回。如果需要进行数值计算，必须先用int()或float()等函数进行类型转换。 【要点】考查输入函数input()的返回值类型特性。 2.(填空题) 在Python中，要查看一个对象x的具体数据类型，可以使用内置函数 ______。 【答案】type() 或 type 【解析】type()函数是Python中用于获取对象类型的内置函数。例如，type(123)会返回<class 'int'>，type("hello")会返回<class 'str'>。 【要点】考查常用内置函数type()的功能。 3.(填空题) 已知a = [1, 2]，b = [3, 4]，执行语句c = list(zip(a, b))后，变量c的值是 ______。 【答案】[(1, 3), (2, 4)] 【解析】zip()函数将多个可迭代对象中对应位置的元素打包成一个个元组。zip(a, b)会生成一个迭代器，产生元组(1, 3)和(2, 4)。list()函数再将这个迭代器转换为列表，最终结果为[(1, 3), (2, 4)]。 【要点】考查序列操作函数zip()和list()的联合使用。 · Python内置函数是解释器自带、无需导入即可直接调用的函数。 · 内置函数覆盖了类型转换、数学运算、序列处理等常用操作。 · 通过len()、sum()、zip()等函数可高效处理序列数据。 · input()函数返回值恒为字符串，常需配合int()或float()进行类型转换。 知识点二 math模块 1. 模块导入 import math # 导入math模块，使用时需加前缀（如math.sqrt()） 2. 数学常数 math.pi：圆周率π（≈3.14159） math.e：自然常数e（≈2.71828） math.inf：正无穷大 math.nan：非数值（Not a Number） 3. 数值运算函数 幂与对数 math.pow(x, y)：返回x的y次幂（等价于x**y） math.sqrt(x)：返回x的平方根（x≥0） math.log(x, base)：返回以base为底的对数（默认base=e，即自然对数） math.log10(x)：返回以10为底的对数 math.exp(x)：返回e的x次幂 取整与绝对值 math.ceil(x)：向上取整（返回≥x的最小整数） math.floor(x)：向下取整（返回≤x的最大整数） math.fabs(x)：返回x的绝对值（浮点数） 三角函数（参数为弧度） math.sin(x)、math.cos(x)、math.tan(x)：正弦、余弦、正切 math.asin(x)、math.acos(x)、math.atan(x)：反正弦、反余弦、反正切 math.degrees(x)：弧度转角度 math.radians(x)：角度转弧度 4. 其他常用函数 math.factorial(n)：返回n的阶乘（n为非负整数） math.gcd(a, b)：返回a和b的最大公约数 math.fmod(x, y)：返回x/y的余数（浮点数，符号与x相同） math.hypot(x, y)：返回√(x²+y²)（欧几里得距离） 5. 注意事项 所有函数参数需为数值类型（int/float），否则报错TypeError。 三角函数参数默认为弧度，需用radians()转换角度。 对数函数log(x)要求x>0，否则报错ValueError。 (单项选择题) 在Python中，若要使用math模块中的sqrt()函数，正确的导入方式是？（ ） A. from math import sqrt B. import sqrt from math C. import math.sqrt D. include math 【答案】A 【解析】在Python中，从模块中导入特定函数有两种标准方式：import math（使用时需math.sqrt()）或from math import sqrt（可直接使用sqrt()）。选项A是正确的导入语法。选项B和C语法错误，选项D不是Python的导入关键字。 【要点】考查math模块的正确导入方法。 1.(单项选择题) 执行math.floor(-3.7)和math.ceil(-3.7)后，得到的结果分别是？（ ） A. -3.0 和 -4.0 B. -4.0 和 -3.0 C. -4 和 -3 D. -3 和 -4 【答案】B 【解析】math.floor(x)是向下取整，返回不大于x的最大整数，因此math.floor(-3.7)为-4.0。math.ceil(x)是向上取整，返回不小于x的最小整数，因此math.ceil(-3.7)为-3.0。注意math模块的取整函数返回的是浮点数类型。 【要点】考查floor()和ceil()函数对负数的处理规则。 2.(单项选择题) Python的math模块中，用于计算以10为底的对数的函数是？（ ） A. math.log(x, 10) B. math.log10(x) C. math.lg(x) D. math.log(x) 【答案】B 【解析】math.log10(x)是math模块专门提供的用于计算常用对数（以10为底）的函数。选项A虽然也能得到正确结果，但不是最直接、最常用的函数。选项C和D在math模块中不存在或功能不符（math.log(x)默认计算自然对数）。 【要点】考查math.log10()函数的功能和用途。 3.(判断题) math模块中的三角函数（如math.sin()）的参数单位是角度，而不是弧度。（ ） 【答案】× 【解析】math模块中的所有三角函数（如sin, cos, tan）及其反函数，其参数和返回值均以弧度为单位。若要使用角度，需先用math.radians()函数进行转换。 【要点】考查math模块三角函数的参数单位。 1.(判断题) math.pow(2, 3)的返回值类型与2 ** 3的返回值类型完全相同。（ ） 【答案】× 【解析】math.pow(x, y)总是返回一个浮点数，因此math.pow(2, 3)的结果是8.0。而Python的内置运算符**会根据操作数返回最合适的类型，2 ** 3的结果是整数8。两者的返回值类型不同。 【要点】考查math.pow()函数与**运算符的返回值类型差异。 2.(填空题) 已知变量x = -5，使用math模块中的函数计算其绝对值的表达式是 ________________，其结果为 ________________。 【答案】math.fabs(x) 或 math.fabs(-5)；5.0 【解析】math模块中用于计算绝对值的函数是math.fabs()，它总是返回一个浮点数。因此，math.fabs(-5)的结果是5.0。 【要点】考查math.fabs()函数的功能和返回值类型。 3.(填空题) 在math模块中，代表自然常数e的属性是 ________________，代表圆周率π的属性是 ________________。 【答案】math.e；math.pi 【解析】math模块内置了两个常用的数学常数：自然常数e（约等于2.71828）通过math.e访问，圆周率π（约等于3.14159）通过math.pi访问。 【要点】考查math模块中常用数学常数的表示方法。 · math模块需先导入再使用，提供了丰富的数学常数（如math.pi）和函数。 · 其数值运算函数涵盖幂、对数、取整及三角运算，且三角函数参数单位为弧度。 · math模块函数对参数类型有严格要求，且返回值通常为浮点数类型。 · 该模块是Python进行科学计算和复杂数学操作的基础工具。 知识点三 datetime模块 1. 模块概述 datetime模块是Python标准库中用于处理日期和时间的核心模块，提供了日期、时间以及时间间隔的计算和格式化功能。 2. 主要类 date类：表示日期（年、月、日），属性：year、month、day。 time类：表示时间（时、分、秒、微秒），属性：hour、minute、second、microsecond。 datetime类：日期和时间的组合，继承date和time的属性。 timedelta类：表示时间间隔（如天数、秒数），用于日期时间运算。 tzinfo类：时区信息的抽象基类（需配合第三方库如pytz使用）。 3. 常用方法 获取当前时间： datetime.now()：返回本地当前datetime对象。 datetime.utcnow()：返回UTC当前datetime对象。 构造对象： date(2025, 10, 26)：创建日期对象。 datetime(2025, 10, 26, 17, 31, 37)：创建日期时间对象。 格式化与解析： strftime(format)：将日期时间转为字符串（如"%Y-%m-%d %H:%M:%S"）。 strptime(string, format)：将字符串解析为datetime对象。 时间运算： timedelta(days=1, hours=2)：创建时间间隔。 datetime1 + timedelta：日期时间加减运算。 4. 关键属性 datetime对象可通过.year、.month等属性直接访问年、月、日等值。 5. 注意事项 日期时间对象不可变，运算返回新对象。 时区处理需依赖tzinfo子类或第三方库。 总结：datetime模块通过date、time、datetime、timedelta类实现日期时间的创建、运算、格式化，是Python处理时间相关任务的基础工具。 (单项选择题) 在Python的datetime模块中，要获取当前本地日期和时间，应使用哪个方法？（ ） A. datetime.today() B. datetime.now() C. datetime.utcnow() D. date.now() 【答案】B 【解析】datetime.now()用于返回表示当前本地日期和时间的datetime对象。datetime.today()功能类似，但now()是更常用的标准方法。datetime.utcnow()返回的是UTC（协调世界时）时间。date类没有now()方法。 【要点】考查获取当前日期和时间的方法。 1.(单项选择题) 已知一个datetime对象 dt = datetime(2025, 10, 26, 17, 30, 0)，要将其格式化为 "2025-10-26 17:30:00" 形式的字符串，应使用哪个代码？（ ） A. dt.format("%Y-%m-%d %H:%M:%S") B. dt.strptime("%Y-%m-%d %H:%M:%S") C. dt.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S") D. str(dt) 【答案】C 【解析】strftime()方法用于将datetime对象格式化为指定格式的字符串。strptime()是datetime类的类方法，用于将字符串解析为datetime对象，功能相反。format()不是datetime对象的方法。str(dt)会返回一个默认格式的字符串。 【要点】考查datetime对象的格式化输出方法strftime()。 2.(单项选择题) datetime模块中的timedelta类主要用于什么？（ ） A. 表示特定的日期，如2025年10月26日 B. 表示特定的时间，如17:30:00 C. 表示两个日期或时间之间的间隔，如3天5小时 D. 表示时区信息 【答案】C 【解析】timedelta类专门用于表示时间间隔或时长，即两个时间点之间的差值。它常用于日期时间的加减运算。date类表示日期，time类表示时间，tzinfo类是时区信息的基类。 【要点】考查timedelta类的作用和用途。 3.(判断题) datetime模块中的date对象包含了年、月、日、时、分、秒信息。（ ） 【答案】× 【解析】date类仅用于表示日期（年、月、日），不包含时间信息（时、分、秒）。同时包含日期和时间信息的是datetime类。 【要点】考查date类与datetime类的区别。 1.(判断题) 通过datetime模块创建的对象（如date、datetime）是可变的，可以直接修改其年份属性。（ ） 【答案】× 【解析】datetime模块中的所有日期和时间对象都是不可变的。这意味着一旦创建，就不能修改其属性值。任何看似“修改”的操作（如加一天）实际上都会返回一个新的对象。 【要点】考查datetime模块对象的不可变性。 2.(填空题) 要计算三天后的日期，可以先创建一个timedelta对象，然后将其与当前的date对象相加。请补全代码： from datetime import date, timedelta today = date.today() future_date = today + _________ 【答案】timedelta(days=3) 【解析】timedelta对象用于表示时间差，可以通过关键字参数如days、hours等指定时长。将timedelta对象与date或datetime对象相加，可以得到一个新的、表示未来时间点的对象。 【要点】考查使用timedelta进行日期时间运算。 3.(填空题) 要将字符串 "2025-10-26" 解析为一个date对象，可以使用datetime模块中的date类的类方法 _________。 【答案】strptime 【解析】strptime(string, format) 是datetime类的一个类方法，用于根据指定的格式字符串将一个字符串解析为datetime对象。如果只需要日期部分，可以通过.date()方法提取。虽然date类本身没有strptime，但通常通过datetime.strptime()实现，这是最标准的解析方式。 【要点】考查将字符串解析为日期时间对象的方法。 · datetime模块通过date、time、datetime类分别表示日期、时间和日期时间的组合。 · strftime和strptime方法用于实现日期时间对象与字符串之间的格式化和解析。 · timedelta类专门用于表示时间间隔，并支持日期时间的加减运算。 · datetime模块中的所有日期时间对象均为不可变对象，任何运算都会返回新对象。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $