Как несколько раз вызвать функцию в python

>> 6
>> Сумма списка [ 1 , 2 , 4 , 8 , 16 ] равна 31

# Напишите функцию fib, которая возвращает n-ное число Фибоначчи.
# Последовательность Фибоначчи выглядит так: 1 1 2 3 5 8 13 21 34

def fib ( n ):
a, b = 0 , 1
if n == 0 : return 0
f or i in range ( 1 , n):
a, b = b, a + b
return b

print ( fib ( 2 ))
print ( fib ( 3 ))
print ( fib ( 4 ))
print ( fib ( 5 ))
print ( fib ( 10 ))

# Напишите функцию fact, вычисляющую значение факториала числа N.
# Факториал числа — это произведение всех чисел от 1 до N.
# Например, факториал числа 5 равен 120 (5! = 120).

def fact ( n ):
result = 1
while n > 1 :
result *= n
n -= 1
return result

print ( fact ( 2 ))
print ( fact ( 3 ))
print ( fact ( 4 ))
print ( fact ( 5 ))

Решение задач

Напишите функцию, которая получает в качестве аргумента радиус круга и находит его площадь.

# Не забудьте написать функцию circle.

print ( circle ( 4 ))
print ( circle ( 1 ))

Напишите функцию, которая возвращает True, если число делится на 3, и False, если — нет.

# Не забудьте написать функцию three.

print ( three ( 4 ))
print ( three ( 3 ))

3. Максимум в списке

Напишите функцию, которая возвращает максимальный элемент из переданного в нее списка.

# Напишите функцию maxList.
mylist = [ 1 , 3 , 2 ]
print ( maxList (mylist))

4. Сколько четных

Напишите функцию, которая возвращает количество четных элементов в списке.

# Напишите функцию evenCounter.
mylist = [ 1 , 10 , 2 , 4 , 6 ]
evens = evenCounter (mylist)
print (even)

Напишите функцию, которая возвращает список с уникальными (неповторяющихся) элементам.

# Напишите функцию unique.
mylist = [ 1 , 1 , 2 , 1 , 3 , 2 , 3 ]
print ( unique (mylist))

Как несколько раз вызвать функцию в python

Имена переменных, функций, типов должны быть осмысленными и отражать назначение. Слишком длинные имена, однако, не рекомендуются. В именах допускаются сокращения, которые не затрудняют понимание имени и назначения функций и переменных.

Допускается использование односложных имен переменных для счётчиков (i, j, k) в циклах for , а также если это имя фигурирует в условии задачи (N, M, K, L).

В именах должны использоваться только английские слова. Транслитерации русских слов не допускаются.

Если имя переменной или функции состоит из нескольких слов, то они должны разделяться символом подчеркивания. Например:
calc_sqrt – божественно
calculate_square_root – допустимо, но длинновато
vychislenie_kornya – недопустимо (используются русские имена)
f – недопустимо (непонятно назначение функции)

Обычно в качестве имён функций и переменных используются одно или несколько слов (или их сокращений) маленькими буквами с разделением символом подчёркивания. Например, result, factorial, calc_factorial(n), calc_fact(n), iter, find_next_value(), num_apples, apple_num и т.д. Для перевода слов можно использовать яндекс.переводчик.

Ещё пачка примеров: total, tot_sum, cur_elem, iter, prev_elem, next_elem, item_sq, num_apples, amount, tot_amt, seq_len, str_len, average, fib1, fib2, result, floor_num, hall_num, area, numerator, denominator, denom, quot, ratio и т.д.

Имена констант записываются полностью заглавными буквами. Если имя константы состоит из нескольких слов, для их разделения используются подчеркивания. Например, EPSILON, MAX_SIZE.

Задачи с дурацкими именами переменных приниматься не будут.

Функции в языке Python

Ранее была задача вычисления числа сочетаний из n элементов по k, для чего необходимо вычисление факториалов трех величин: n, k и n-k. Для этого можно сделать три цикла, что приводит к увеличению размера программы за счет трехкратного повторения похожего кода. Вместо этого лучше сделать одну , вычисляющую факториал любого данного числа n и трижды использовать эту функцию в своей программе. Соответствующая функция может выглядеть так:

Этот текст должен идти в начале программы, вернее, до того места, где мы захотим воспользоваться функцией factorial . Первая строчка этого примера является описанием нашей функции. factorial — идентификатор, то есть имя нашей функции. После идентификатора в круглых скобках идет список параметров, которые получает наша функция. Список состоит из перечисленных через запятую идентификаторов параметров. В нашем случае список состоит из одной величины n . В конце строки ставится двоеточие.

Далее идет тело функции, оформленное в виде блока, то есть с отступом. Внутри функции вычисляется значение факториала числа n и оно сохраняется в переменной f . Функция завершается инструкцией return f , которая завершает работу функции и возвращает значение переменной f . Инструкция return может встречаться в произвольном месте функции, ее исполнение завершает работу функции и возвращает указанное значение в место вызова. Если функция не возвращает значения, то инструкция return используется без возвращаемого значения, также в функциях, не возвращающих значения, инструкция return может отсутствовать.

Теперь мы можем использовать нашу функцию несколько раз. В этом примере мы трижды вызываем функцию factorial для вычисления трех факториалов: factorial(n) , factorial(k) , factorial(n-k) .

Мы также можем, например, объявить функцию binomial , которая принимает два целочисленных параметра n и k и вычисляет число сочетаний из n по k :

Тогда в нашей основной программе мы можем вызвать функцию binomial для нахождения числа сочетаний:

Вернемся к задаче нахождения наибольшего из двух или трех чисел. Функцию нахождения максимума из двух чисел можно написать так:

Теперь мы можем реализовать функцию max3 , находящую максимум трех чисел:

Функция max3 дважды вызывает функцию max для двух чисел: сначала, чтобы найти максимум из a и b , потом чтобы найти максимум из этой величины и c .

Локальные и глобальные переменные

Внутри функции можно использовать переменные, объявленные вне этой функции

Здесь переменной a присваивается значение 1, и функция f печатает это значение, несмотря на то, что выше функции f эта переменная не инициализируется. Но в момент вызова функции f переменной a уже присвоено значение, поэтому функция f может вывести его на экран.

Такие переменные (объявленные вне функции, но доступные внутри функции) называются глобальными.

Но если инициализировать какую-то переменную внутри функции, использовать эту переменную вне функции не удастся. Например:

Получим NameError: name ‘a’ is not defined . Такие переменные, объявленные внутри функции, называются локальными. Эти переменные становятся недоступными после выхода из функции.

Интересным получится результат, если попробовать изменить значение глобальной переменной внутри функции:

Будут выведены числа 1 и 0. То есть несмотря на то, что значение переменной a изменилось внутри функции, то вне функции оно осталось прежним! Это сделано в целях «защиты» глобальных переменных от случайного изменения из функции (например, если функция будет вызвана из цикла по переменной i , а в этой функции будет использована переменная i также для организации цикла, то эти переменные должны быть различными). То есть если внутри функции модифицируется значение некоторой переменной, то переменная с таким именем становится локальной переменной, и ее модификация не приведет к изменению глобальной переменной с таким же именем.

Более формально: интерпретатор Питон считает переменную локальной, если внутри нее есть хотя бы одна инструкция, модифицирующая значение переменной (это может быть оператор = , += и т.д., или использование этой переменной в качестве параметра цикла for , то эта переменная считается локальной и не может быть использована до инициализации. При этом даже если инструкция, модицифицирующая переменную никогда не будет выполнена: интерпретатор это проверить не может, и переменная все равно считается локальной. Пример:

Возникает ошибка: UnboundLocalError: local variable ‘a’ referenced before assignment . А именно, в функции f идентификатор a становится локальной переменной, т.к. в функции есть команда, модифицирующая переменную a , пусть даже никогда и не выполняющийся (но интерпретатор не может это отследить). Поэтому вывод переменной a приводит к обращению к неинициализированной локальной переменной.

Чтобы функция могла изменить значение глобальной переменной, необходимо объявить эту переменную внутри функции, как глобальную, при помощи ключевого слова global :

В этом примере на экран будет выведено 1 1, так как переменная a объявлена, как глобальная, и ее изменение внутри функции приводит к тому, что и вне функции переменная будет доступна.

Тем не менее, лучше не изменять значения глобальных переменных внутри функции. Если функция должна поменять какую-то переменную, то как правило это лучше сделать, как значение, возвращаемое функцией.

Если нужно, чтобы функция вернула не одно значение, а два или более, то для этого функция может вернуть кортеж из двух или нескольких значений:

Тогда результат вызова функции тоже нужно присваивать кортежу:

nonlocal-переменные

Кроме глобальных переменных бывают nonlocal -переменные. Они очень похожи на глобальные. При ссылке переменную, которая не определена в текущей функции, будет использована «ближайшая» из локальных переменных в объемлющих функциях, либо в глобальной области видимости. Если же переменную пометить как nonlocal , то поиск переменной не будет производиться за пределами инструкций def ни в глобальной области видимости объемлющего модуля, ни во встроенной области видимости, даже если переменные с такими именами там существуют. Переменные, помеченные как nonlocal , можно менять внутри функции, при этом будет изменяться её значение в соответствующей объемлющей функции. В отличие от global декларация nonlocal не позволяет создать переменную во внешней области видимости.

Упражнения

A: Минимум 4 чисел

Напишите функцию min4(a, b, c, d) , возвращающую минимум четырех чисел, которая не содержит инструкции if , а использует стандартную функцию min от двух аргументов. Считайте четыре целых числа и выведите их минимум.

B: Длина отрезка

Даны четыре действительных числа: \(x_1\), \(y_1\), \(x_2\), \(y_2\). Напишите функцию distance(x1, y1, x2, y2) , вычисляющую расстояние между точкой \((x_1,y_1)\) и \((x_2,y_2)\). Считайте четыре действительных числа и выведите результат работы этой функции.

C: Принадлежит ли точка квадрату — 1

Даны два действительных числа \(x\) и \(y\). Проверьте, принадлежит ли точка с координатами \((x,y)\) заштрихованному квадрату (включая его границу). Если точка принадлежит квадрату, выведите слово YES , иначе выведите слово NO . На рисунке сетка проведена с шагом 1.

Решение должно содержать функцию is_point_in_square(x, y) , возвращающую True , если точка принадлежит квадрату и False , если не принадлежит. Основная программа должна считать координаты точки, вызвать функцию is_point_in_square и в зависимости от возвращенного значения вывести на экран необходимое сообщение.

Функции в Python

В предыдущих разделах мы уже часто сталкивались с встроенными функция ( int, float, print, type, len ) Каждая функция в Python предназначена для выполнения одной конкретной задачи. Использование функции упрощает написание и чтение кода.

1. Функция в Python

Если какая то задача выполняется многократно в программе, то не обязательно эту задачу расписывать во всех разделах программы, достаточно поместить код в функцию и в последующем вызывать эту функцию по мере необходимости.

Напишем функцию, которая вычисляет квадрат своего аргумента и выводит на экран:

>>> def square ( number ):
. """Вычисление квадрата числа"""
. print(number ** 2)
.
>>> square (5)
25
>>> square (124.45)
15487.802500000002

Определение функции начинается с ключевого слова def , за которым следует имя функции — square . Имя функции, как и имена переменных рекомендуется писать с букв нижнего регистра, а в именах, состоящих из нескольких слов, составляющие должны разделяться символами подчеркивания. Далее в круглых скобках записываются параметры (аргументы) функции, разделенные запятыми. Функция square имеет только один аргумент с именем number — значение, возводимое в квадрат. В случае отсутствия параметров у функции пустые круглые скобки обязательны. В конце строки за параметрами всегда ставится двоеточие ( : ).

После двоеточия новая строка должна идти с отступом (4 пробела). Все строки с отступом образуют тело или блок функции. В "Руководстве по стилю кода Python" указано, что первой строкой блока функции должна быть doc-строка, кратко поясняющая назначение функции: """Вычисление квадрата числа""" . Сам код в теле функции состоит всего из одной строки print(number ** 2).

Команда squre(5) вызывает функции square() и передает ей значение аргумента, для выполнения команды print. Функция возводит число в квадрат и выводит на экран.

2. Передача аргументов функции в Python

2.1. Позиционные аргументы

Функция может иметь несколько параметров и при её вызове должно передаваться сразу несколько аргументов. Напишем функцию, которая выводит название автомобиля, модель и его пробег:

>>> def car (car_brend, car_model, mileage):
. """Выводит информацию о автомобиле"""
. print(f"Продается с пробегом км.")
.
>>> car ('bmw', 'x5', 51345)
Продается Bmw X5 с пробегом 51345 км.

В данной функции видно, что должно передаваться три аргумента название автомобиля ( car_brend), модель (car_model) и пробег (mileage) . При вызове функции мы должны передать аргументы именно в том порядке, в каком они сохраняются в функции. Если нарушить порядок следования аргументов, то при вызове возможны неожиданные результаты или ошибки.

2.2. Именованные аргументы

Если порядок передачи аргументов по каким то причинам не известен, то можно использовать именованные аргументы. Именованный аргумент представляет собой пару "имя-значение". Имя и значения связываются с аргументом напрямую, так что при передаче аргумента путаница исключается. Вызовем туже самую функцию car() с помощью именованных аргументов:

>>> def car (car_brend, car_model, mileage):
. """Выводит информацию о автомобиле"""
. print(f"Продается с пробегом км.")
.
>>> car (mileage = 45152, car_model = 'x5', car_brend='bmw')
Продается Bmw X5 с пробегом 45152 км.

При обработке вызова функции Python знает к какому аргументу принадлежат данные и проблем с выводом не случается.

2.3. Значения по умолчанию

Для каждого параметра функции можно определить значение по умолчанию. Если при вызове функции не был передан аргумент, то используется значение по умолчанию. Все значение по умолчанию всегда должны следовать после параметров, у которых значений по умолчанию нет. Приведем пример той же функции, но тип автомобиля будем использовать по умолчанию

>>> car ('m5' , 56148)
Продается Bmv M5 с пробегом 56148 км.

Для изменения значения по умолчанию, мы можем передать именованный аргумент для изменения значения car_brend='audi':

>>> car ('q7', 35600, car_brend='audi')
Продается Audi Q7 с пробегом 35600 км.

Так как аргумент для параметра car_brend задан явно, Python игнорирует значение по умолчанию.

2.4. Передача произвольного набора аргументов

Иногда заранее не известно сколько аргументов должно быть передано функции, Python позволяет получить произвольное количество аргументов из вызывающей команды. Рассмотрим функцию, которая просто передает любое количество аргументов, к примеру название автомобилей:

Звездочка в имени параметра args приказывает создать Python пустой кортеж с именем args и упаковать в него все полученные результаты и с помощью команды print вывести на экран. В примере видно, что функция работает и при передаче четырех и при передаче одного аргумента.

Для более удобной работы с данными, например изменения регистра символов можно воспользоваться циклом for:

2.5. Позиционные аргументы с произвольным набором аргументов

В случае, когда в функции есть позиционные аргументы и произвольные, параметр получения произвольного количества аргументов должен стоять на последнем месте. Python сначала подберет соответствия для позиционных и именных аргументов, а потом объединит все остальные аргументы в последний параметр colors:

В результате данная функция получает два позиционных аргумента car_brend и car_model, а остальные сохраняются в кортеже colors.

В большинстве программ часто используется имя обобщенного параметра *args для хранения произвольного набора позиционных аргументов.

2.6. Произвольный набор именованных аргументов

Иногда может потребоваться, чтобы функция получала произвольное количество именованных аргументов. В таком случае можно написать функцию, которая получает столько пар "ключ-значение", сколько указано в команде вызова. Например, для построение пользовательских профилей, заранее не известно, какую точно информацию предоставит пользователь. Поэтому определим в функции обязательное предоставление имени и фамилии, а остальная информация может быть получена с помощью произвольного количества именованных аргументов:

>>> def profile (first, last, **user_info):
. """Возвращает словарь с данными о пользователе"""
. user_info['first_name'] = first
. user_info['last_name'] = last
. return user_info
.
>>> profile_1 = profile ('tomas', 'edisson', location='usa')
>>> print(profile_1)

Функция profile ожидает получить имя и фамилию пользователя, а также позволяет передать любое количество пар "имя — значение". Две звездочки в параметре **user_info заставляют Python создать пустой словарь с именем user_info и добавить в него все полученные пары "имя — значение". В теле функции сразу добавляются имя и фамилия, а остальные пары в зависимости от переданных параметров при вызове фукции. В конце словарь возвращается с помощью команды return .

В программах часто используется имя обобщенного параметра **kwargs для хранения произвольного набора ключевых аргументов.

3. Возвращаемое значение в функции на Python

Вместо вывода результата работы напрямую, функция может обработать данные и вернуть значение c помощью команды return . Значение, возвращаемое функцией, называется возвращаемым значением.

3.1. Возвращение простого значения

Напишем функцию, которая возвращает отформатированное имя и фамилию

>>> def form_name (last_name, first_name, middle_name):
. """Возвращает отформатированное полное имя"""
. full_name = f" "
. return full_name.title()
.
>>> poet = form_name ('пушкин', 'александр', 'сергеевич')
>>> print(poet)
Пушкин Александр Сергеевич

Функция form_name получает в параметрах имя, фамилию и отечество, далее объединяет эти имена и сохраняет их в переменной full_name. Завершив выполнение, функция возвращает управление в точку вызова с помощью команды return , то есть в строку кода, которая вызывала функцию.

Предположим, что мы не знаем отчество человека, для передачи его фукции параметру middle_name. В связи с этим удобно заранее сделать в функции необязательный аргумент . Присвоим ( middle_name = "" ) пустое значение.

>>> def form_name (last_name, first_name, middle_name=''):
. """Возвращает отформатированное полное имя"""
. full_name = f" "
. return full_name.title()
.
>>> poet = form_name ('пушкин', 'александр')
>>> print(poet)
Пушкин Александр
>>> poet = form_name('пушкин', 'александр', 'сергеевич')
>>> print(poet)
Пушкин Александр Сергеевич

С необязательным аргументом мы не получим ошибку (TypeError: form_name() missing 1 required positional argument: 'middle_name') в случае отсутствия на входе данных по аргументу.

3.2. Возвращение словаря

Функция может возвращать и более сложную структуру данных, например словарь или список. Напишем функцию, которая будет возвращать словарь, представляющий человека:

При вызове функции info_person получает имя и фамилию на входе и помещает их сразу в словарь, с ключами имя и фамилия. Затем с помощью команды return возвращает словарь. В будущем со словарем будет удобнее работать, мы сможем отдельно использовать имя, фамилию или другие аргументы функции.

4. Использования функции в цикле while

Функции могут вызываться в циклах while где угодно. Приведем пример цикла while, где у посетителя запрашивают имя и фамилию, а с помощью функции form_name возвращается отформатированное имя и фамилия с приветствием:

def form_name (first_name, last_name):
"""Возвращает отформатированное полное имя"""
full_name = f" "
return full_name.title()

while True:
print("\nВведите 'x' если хотите завершить программу")
first_name = input("Введите ваше имя: ")
if first_name == 'x':
break
last_name = input("Введите вашу фамилию: ")
if last_name == 'x':
break
formatted_name = form_name (first_name, last_name)
print(f"\nДобрый день !")

В данном примере в цикле whle запрашивается имя и фамилия и с помощью функции form_name возвращается отформатированное полное имя и записывается в переменную formatted_name. А затем уже с помощью функции print данные выводятся на экран.

5. Передача списка функции на Python

При передаче аргумента функции мы можем сразу передать список. В результате функция получает доступ сразу ко всему его содержимому. Воспользуемся функцией square которую писали в первом разделе, которая выводит квадрат своего аргумента и немного обновим ее. Но в качестве аргумента мы передадим сразу список чисел, которые нужно обработать и возвести в квадрат.

>>> def square (numbers):
. """Вычисление квадрата числа"""
. for number in numbers:
. print(number ** 2)
.
>>> numbers = [1, 5, 6, 15, -7, 1.5]
>>> square (numbers)
1
25
36
225
49
2.25

В результате функции square мы передаем список numbers. Для возведения всех чисел в квадрат, вначале нам нужно перебрать данный список с помощью цикла for, а затем каждое число возвести в квадрат.

6. Использование лямбда-выражений вместо функций

Для простых функций, например square, который просто вычисляют квадрат числа, можно использовать лямбда-выражения.

>>> square = lambda x : x ** 2
>>> print(square(5))
25

В начале создается переменная square и в дальнейшем по имени переменной будет вызываться лямбда-выражение. Лямбда-выражение является анонимной функцией, то есть функцией, не имеющей имени. Лямбда-выражение начинается с ключевого слова lambda , за которым следует разделенный запятыми список параметров. В нашем примере параметр один x. Затем ставится двоеточие и само выражение x ** 2. В результате при вызове переменной square мы передаем параметр число 5, и оно возводится в квадрат.

Лямбда-выражение может иметь и несколько параметров. Например, перемножать передаваемые числа.

>>> mult = lambda x, y, z : x * y * z
>>> print(mult(2, 4, 6))
48

Таким образом любая простая функция в форме

может быть выражена в более компактной форме посредством лямбда-выражения