Basics_06. Функции

Терминология на урок:

Функцией называется отдельный блок программы. У него может быть имя, он может принимать аргументы, с которыми потом будет работать, и может возвращать результат своей работы.

Параметрами функции называются специальныя переменные, которые будут принимать конкретные значения при вызове этой функции. Часто являются локальными переменными внутри этой функции, которые принимают аргументы в качестве значений. Альтернативное название - формальные параметры.

Аргументами или фактическими параметрами называются переменные (выражения, литералыи пр.), переданные в функцию при вызове. По сути, аргументы - это источник реальных значений параметров функции при ее вызове.

Литерал - фактическое значение, которое записывается в переменную или передается в функцию. К примеру, в записи x = 1 литералом является 1.

Функции

Можно рассмотреть функцию как черный ящик, в который вкладывают параметры. Ящик что-то делает, вы можете даже не знать, что именно, а потом предоставляет вам возможность работать с результатами своей работы.

Создание, объявление функции (function declaration )

В Python функция определяется или декларируется так:

def say_hello():
    return "Hello"
    
res = say_hello()

Важнейшие элементы функции:

Ключевое слово def говорит о том, что дальше будет функция.
После def следует название функции, приведенная выше называется say_hello.
Затем следуют скобки с параметрами функции.
После закрывающей скобки идет двоеточие. Как мы знаем, двоеточие в Python обозначает, что далее будет некий блок кода, выделенный отступами. В случае с условием это блок условия, тело условия, в случае с циклом - тело цикла, в случае с функцией - тело функции или код функции.
Ключевое слово return используется в теле функции для того, чтобы завершить работу функции и вернуть ее результат. Если не написать return, функция вернет None. Хорошим тоном считается возвращать какое-нибудь значение явно.
Результат работы функции - результат выполнения функции, который она возвращает. В приведенном примере результатом работы функции будет строка "Hello", из функции она вернется благодаря ключевому слову return и поместится в переменную res.

Схематически, функцию можно изобразить следующим образом:

def имя_функции():
    # Тело функции
    # Внутри тела функции прозводятся разные вычисления

    """
    Внутри тела функции могут производиться любые действия.
    К примеру, условие:
    """ 
    a = 10
    
    if a < 20:
        return "Меньше" # возвращаемое значение
    elif a > 20:
        return "Больше" # и это возвращаемое значение
    else:
        return "Что то пошло не так..." 
        # и это возвращаемое значение

В Python принято тело функции, как и тело любого блока, выделять отступом в 4 пробела.

Все, что мы обсуждаем - только лишь создание функции, но не использование ее. Для использования функции ее необходимо вызвать.

Вызов функции (call function)

Функции создают по несольким причинам:

Дать имя кусочку кода.
Иметь возможность вызывать один и тот же кусочек кода несколько раз.
Абстрагироваться от реализации какого-то решения задачи, которое уже есть.
Объединить несколько действий в условное "одно" действие.

В любом случае созданную (объявленную) функцию необходимо вызвать, чтобы она выполнила свою задачу. До тех пор, пока функция не вызвана, она бесполезна и ничего не делает.

Вызовем нашу функцию say_hello:

say_hello() # выведет Hello

Синтаксис вызова функции:

имя_функции() # скобки обязательны при вызове функции

Если просто написать функцию и вызвать ее, мы не увидим возвращаемый результат. Он вернется, но после этого потеряется. Для того, чтобы этот результат не потерять, его нужно передать в работу другой функции, сохранить в переменную или любым другим образом поймать обработать. К примеру, поместим ее в функцию print в качестве аргумента:

print(say_hello()) # Hello

Параметры и аргументы функции

Как правило, функция имеет некоторые параметры, с которыми она работает.

Пример из математики, где y - функция от x:

y(x) = 2x
y(x) = −5x + 2
y(x) = 12x2−1

В Python функции так же могут принимать параметры:

def plus(num1, num2):
    result = num1 + num2
    return result

Здесь num1 и num2 - параметры функции plus.

Аргументы или парметры?

При создании функции вы описываете параметры, при вызове - передаете аргументы. Значения аргументов попадают в параметры и внутри функции - это параметры или просто локальные переменные.

В Python, если вы декларируете параметры, то вы обязаны их туда передать, иначе получите ошибку. Вызовем нашу функцию plus с двумя числами-аргументами - 10 и 5:

ten = 10
five = 5

plus(ten, five)
# функция вывела 15

plus(10, 5)
# функция вывела 15

В момент выполнения функции параметры num1 и num2 примут значения 10 и 5 соостветственно.

Так же в python можно передавать аргументы не по порядку, но с явным указанием аргумента и соответствию аргумента передаваемому значению

plus(num1=10, num2=5)

plus(num2=5, num1=10)

Как видно из примера выше, аргументы можно передавать и в переменных, и литералами.

Виды параметров функции

def func(positional, keyword=value, *args, **kwargs)
	pass

В Python можно различить 4 вида параметров у функции:

Позиционные аргументы обязательны и не имеют значений по умолчанию.
Аргументы с ключевым словом необязательны и имеют значения по умолчанию.
Список с произвольным количеством аргументов необязателен и не имеет значений по умолчанию.
Словарь с произвольным количеством аргументов с ключевым словом необязателен и не имеет значений по умолчанию.

Функция как тип данных

Все в Python является объектом. Функции не выделяются и тоже являются объектами. Как и любые други типы данных, функции можно хранить в переменных, передавать параметрами в другие функции и хранить в словарях, списках и кортежах:

Пример передачи функции в качестве параметра:

def run_operation(num1, num2, operation):
    return operation(num1, num2)

def plus(num1, num2):
    return num1 + num2

def minus(num1, num2):
    return num1 - num2

run_operation(10, 5, plus)

# 15

run_operation(10, 5, minus)

# 5

Хранение функции в словаре:


def plus(num1, num2):
    return num1 + num2

def minus(num1, num2):
    return num1 - num2

operations = {
    'plus': plus,
    'minus': minus
}

def operation(num1, num2, operations_dict, operation):
    return operations_dict[operation](num1, num2)

Функция Map

Функция map принимает два параметра: функцию и итератор, например, список.

map применяет к каждому элементу списка переданную функцию.

string_numbers = ['1', '2', '3', '4', '5']
new_list = list(map(int, string_numbers))
print(new_list)
#  [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

Еще один пример:

def my_square(num):
    return num ** 2

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

squared_numbers = list(map(my_square, numbers))

print(squared_numbers)

# [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

Практика

Задание 1

Написать 2 функции. Первая функция будет принимать строку и приводить ее к нижнему регистру.

Вторая функция будет принимать строку и проводить ее к верхнему регистру.

После чего с помощью map применить ваши функции к списку строк. Отдельно каждую функцию к отдельному спику строк!

Задание 2

Написать функцию которая будет простое число возводить в квардрат.

Необходимо возвести в квадрат все простые числа в списке используя функцию map

Задание 3

Написать собственную реализацию функции map.

ДЗ

Уровень 1:

Доделать задания по практике

Уровень 2:

Написать функцию которая принимает список. Необходимо посчитать количество одинаковых элементов в списке.

Уровень 3:

Самостоятельно разобраться с функцией zip в Python. Написать самостоятельно реализацию функции zip.

Полезные ссылки:

ZIP

Map, Zip, Lambda

Basics_06.md 13 KB Permalink Cronologia Originale