Новые статьи ==> ТУТ

Разберемся, как передавать в функцию произвольное число аргументов, как задавать и изменять параметры по умолчанию, и как возвращать результаты работы в основную программу. В конце статьи – 10 практических задач.

← Часть 10 Условный цикл while

Функция – это мини-программа внутри основной программы. Код такой подпрограммы отвечает за решение определенной задачи: например, в игре Тетрис будут отдельные функции для подсчета очков, рисования игрового поля, движения фигурки и так далее. Использование функций позволяет:

• ограничить область видимости переменных функциями, которые их используют;
• исключить дублирование кода;
• разбить большую и сложную программу на небольшие мини-программы, которые можно вызывать в нужный момент;
• выстроить простую и понятную структуру программы – такой код удобнее дебажить и поддерживать.

У функций есть несколько особенностей:

• Функция выполняется только тогда, когда ее вызывает основная программа.
• В функцию можно передавать различные данные. Параметры – это переменные, которые используются при объявлении функции, аргументы – фактические значения, которые передаются переменным при вызове функции.
• Функции могут передавать результаты своей работы в основную программу или в другие функции.

Функции в Python

Python работает со встроенными и пользовательскими функциями. Встроенные функции – это уже знакомые нам print(), input(), map(), zip() и так далее. Пользовательские функции, в свою очередь, делятся на:

• Рекурсивные (вызывают сами себя до тех пор, пока не будет достигнут нужный результат).
• Анонимные, или лямбда-функции (объявляются в любом участке кода и сразу же вызываются).
• Все остальные функции, которые определены пользователем и не относятся ни к рекурсивным, ни к анонимным.

В этой статье мы рассмотрим пользовательские функции с различными типами параметров, а в последующих статьях разберем анонимные и рекурсивные функции.

Объявление и вызов функций в Python

Для создания функции используют ключевое слово def. Вот пример простейшей функции, которая не получает и не возвращает никаких данных – просто выполняет одну команду по выводу строки с приветствием:

def my_function():   print('Привет от Python') 

Для вызова такой функции достаточно написать ее название:

my_function()

Результат вызова:

Привет от Python

А это пример простейшей функции с параметром:

def my_function(name):     print(f'Привет, {name}') 

При вызове функция получает аргумент:

my_function('Вася')

Результат вызова:

Привет, Вася

При вызове функция ожидает получить набор значений, соответствующий числу параметров. К примеру, эта функция должна получить при вызове два позиционных аргумента – имя и фамилию:

def my_function(name, lastname):     print(f'Добрый день, {name} {lastname}') 

Если передать в функцию два аргумента – my_function('Егор', 'Куликов'), результат вызова будет таким:

Добрый день, Егор Куликов

Но если число аргументов окажется меньше числа параметров – my_function('Алена'), возникнет ошибка:

    my_function('Алена') TypeError: my_function() missing 1 required positional argument: 'lastname' 

Больше полезных материалов вы найдете на нашем телеграм-канале «Библиотека питониста» Интересно, перейти к каналу

Порядок обработки позиционных аргументов

Python обрабатывает позиционные аргументы слева направо:

def my_function(name, last_name, occupation, age):     print(f'Сотрудник #1 - {name} {last_name} {occupation} {age}')  info1, info2, info3, info4 = 'Алиса', 'Селезнева', 'скрам-мастер', 30 my_function(info1, info2, info3, info4)                   my_function(info2, info3, info1, info4)                  my_function(info4, info1, info2, info3)                  

Вывод:

Сотрудник #1 - Алиса Селезнева скрам-мастер 30 Сотрудник #1 - Селезнева скрам-мастер Алиса 30 Сотрудник #1 - 30 Алиса Селезнева скрам-мастер 

Аргументы по умолчанию

Функция может использовать аргументы по умолчанию – они указываются после позиционных:

def my_function(strt, build, ap, city='Москва'):     print(f'Адрес: г.{city}, ул.{strt}, д.{build}, кв.{ap}') my_function('Красная', '5', '3', 'Тула') my_function('Красная', '5', '3') Результат: Адрес: г.Тула, ул.Красная, д.5, кв.3 Адрес: г.Москва, ул.Красная, д.5, кв.3 

Именованные аргументы

Помимо позиционных, в функцию можно передать именованные аргументы, причем порядок передачи именованных аргументов при вызове функции может не совпадать с порядком параметров:

def sales_price(price, discount=5):     return price - price * discount / 100  print(sales_price(5000)) print(sales_price(5000, discount=10)) print(sales_price(discount=15, price=5000)) 

Вывод:

4750.0 4500.0 4250.0 

Произвольное количество позиционных аргументов *args

До сих пор мы передавали в функцию определенное, заранее известное число позиционных аргументов. Если в функцию нужно передать произвольное количество аргументов, используют *args:

def my_function(*args):     print(f'Минимальное число: {min(args)}, максимальное: {max(args)}') my_function(1, 4, 5, 2, -5, 0, 12, 11)   

Результат вызова:

Минимальное число: -5, максимальное: 12

При использовании *args функция получает кортеж аргументов, и к ним можно обращаться так же, как к элементам кортежа:

def my_function(*args):     print(f'Первое слово: {args[0]}, последнее слово: {args[-1]}') my_function('яблоко', 'виноград', 'апельсин', 'арбуз', 'слива', 'груша') 

Результат вызова:

Первое слово: яблоко, последнее слово: груша

Название набора параметров, *args, используется по умолчанию. При желании его можно изменить на любое другое название с * в начале:

def my_function(*cities):     print(f'Первый город: {cities[0]}, третий город: {cities[2]}') my_function('Тюмень', 'Москва', 'Орел', 'Новгород', 'Ижевск', 'Ульяновск')   

Результат вызова:

Первый город: Тюмень, третий город: Орел

Аргументы *args обрабатываются после позиционных, но до аргументов по умолчанию:

def my_function(x, y, *args, kx=15, ky=15):     print(x, y, args, kx, ky) my_function(5, 6, 7, 8, 9, 0, 4)   

Вывод:

5 6 (7, 8, 9, 0, 4) 15 15

Произвольное количество именованных аргументов **kwargs

Как уже было отмечено выше, именованные аргументы передаются в функцию в виде пар ключ=значение:

def my_function(cat1, cat2, cat3):     print(f'Младший кот: {cat1}, старший кот: {cat2}') my_function(cat1='Том', cat2='Барсик', cat3='Полосатик')   

Результат вызова:

Младший кот: Том, старший кот: Барсик

В приведенном выше примере количество именованных аргументов известно заранее. Если в функцию нужно передать произвольное количество пар ключ=значение, используют параметр **kwargs. С **kwargs работают все методы словарей:

def my_function(**kwargs):     print(f'Самый легкий металл - {min(kwargs, key=kwargs.get)} {min(kwargs.values())}, самый тяжелый - {max(kwargs, key=kwargs.get)} {max(kwargs.values())}') my_function(осмий=22.61, цинк=7.1, золото=19.3, ртуть=13.6, олово=7.3) 

Результат вызова:

Самый легкий металл - цинк 7.1, самый тяжелый - осмий 22.61

Как и в случае с *args, название по умолчанию **kwargs при желании можно заменить на любое другое с ** в начале:

def my_function(**countries):     print(f'Самая густонаселенная страна - {max(countries, key=countries.get)} {max(countries.values())} чел/км2, самая малонаселенная - {min(countries, key=countries.get)} {min(countries.values())} чел/км2') my_function(Мальта=1432, Дания=128, Монако=18679, Индия=357, Монголия=2)   

Результат вызова:

Самая густонаселенная страна - Монако 18679 чел/км2, самая малонаселенная - Монголия 2 чел/км2

Аргументы типа **kwargs обрабатываются после позиционных, *args и аргументов по умолчанию:

def my_function(x, y, *args, kx=15, ky=15, **kwargs):     print(x, y, args, kx, ky, kwargs) my_function(7, 8, 0, 3, 4, 1, 8, 9, север=15, запад=25, восток=45, юг=10) 

Вывод:

 7 8 (0, 3, 4, 1, 8, 9) 15 15 {'север': 15, 'запад': 25, 'восток': 45, 'юг': 10}

Передача аргументов в виде списка

Помимо кортежей и словарей, в функции можно передавать списки:

def my_function(stationery):     for i, j in enumerate(stationery):         print(f'Товар #{i + 1} - {j}')          stuff = ['карандаш', 'ручка', 'блокнот', 'альбом', 'тетрадь', 'ластик']    my_function(stuff) 

Результат вызова:

Товар #1 - карандаш Товар #2 - ручка Товар #3 - блокнот Товар #4 - альбом Товар #5 - тетрадь Товар #6 - ластик 

Заглушка pass

Тело функции не может быть пустым – это приведет к сообщению об ошибке:

def my_function(): Вывод:     def my_function():                      ^ SyntaxError: unexpected EOF while parsing 

Если по какой-то причине нужно оставить тело функции пустым, используют оператор pass, который выступает в роли заглушки:

def my_function():     pass 

Функции с возвратом значений

Как уже было показано выше, функции могут получать и обрабатывать любые типы данных – строки, числа, списки, кортежи, словари. Результат обработки можно получить с помощью оператора return. Эта функция возвращает произведение произвольного количества значений:

def my_function(*args):     prod = 1     for i in args:         prod *= i     return prod     print(my_function(5, 6, 3, 11)) 

Значения передаются в функцию при вызове – print(my_function(5, 6, 3, 11)). Результат при таком наборе цифр будет равен 990. Оператор return может возвращать любое количество значений, причем значения возвращаются в виде кортежа:

def calculations(a, b):     summa = a + b     diff = a - b     mul = a * b     div = a / b     return summa, diff, mul, div num1, num2 = int(input()), int(input()) summa, diff, mul, div = calculations(num1, num2) print(     f'Сумма: {summa}n'     f'Разница: {diff}n'     f'Произведение: {mul}n'     f'Результат деления: {div:.2f}n'     ) 

Пример ввода:

49 6 

Вывод:

Сумма: 55 Разница: 43 Произведение: 294 Результат деления: 8.17 

Функция может содержать любое количество return. Эта функция возвращает различные оценки индекса массы тела:

def bmi(h, w):     bmi = w / (h / 100) ** 2     if bmi <= 18.5:           return 'У вас дефицит веса'      elif bmi <= 24.9:           return 'Вес в норме'      elif bmi <= 29.9:           return 'Есть лишний вес'     else:           return 'Срочно на диету!' h = float(input('Введите рост в см: '))   w = float(input('Введите вес в кг: ')) print(bmi(h, w)) 

Пример ввода:

Введите рост в см: 172 Введите вес в кг: 61 

Вывод:

Вес в норме

Однако эту функцию можно переписать так, чтобы использовался только один оператор return:

def bmi(h, w):     bmi = w / (h / 100) ** 2     if bmi <= 18.5:           res = 'У вас дефицит веса'      elif bmi <= 24.9:           res = 'Вес в норме'      elif bmi <= 29.9:           res = 'Есть лишний вес'     else:           res = 'Срочно на диету!'     return res     h = float(input('Введите рост в см: '))   w = float(input('Введите вес в кг: ')) print(bmi(h, w)) 

Практика

Задание 1

Напишите функцию для вывода треугольника. Функция принимает два аргумента – size (размер сторон треугольника) и symb (символ, используемый для заполнения треугольника).

Пример ввода:

9 . 

Вывод:

. .. ... .... ..... .... ... .. .  

Решение:

def draw_triangle(size, symb):     for i in range(1, size + 1):         print(symb * min(i, size - i + 1))  size, symb = int(input()), input() draw_triangle(size, symb) 

Задание 2

Напишите функцию, которая принимает произвольное количество целых чисел, и возвращает среднее арифметическое без использования встроенных функции sum() и len().

Пример вызова:

print(arith_mean(5, 5, 15, 25, 35))

Вывод:

17.0

Решение:

def arith_mean(*args):     summa = 0     kol = 0     for i in args:         summa += i         kol += 1     return summa / kol 

Задание 3

Напишите функцию, которая:

• принимает строку, состоящую из букв, цифр и специальных символов;
• формирует три списка – 1) из цифр, 2) из букв, 3) из спецсимволов;
• выводит списки на экран.

Пример ввода:

23edwd893rjf934#$%Ye34F^(*))_+W$#Ddq2ddscew3r

Вывод:

2 3 8 9 3 9 3 4 3 4 2 3 e d w d r j f Y e F W D d q d d s c e w r # $ % ^ ( * ) ) _ + $ # 

Решение:

def sort_list(st):     digits = [i for i in st if i.isdigit()]     letters = [i for i in st if i.isalpha()]     spec_char = [i for i in st if not i.isalnum()]     print(*digits)     print(*letters)     print(*spec_char) my_st = input() sort_list(my_st) 

Задание 4

Напишите функцию, которая начисляет новогодние премии сотрудникам. Эта функция:

• имеет два аргумента по умолчанию – salary=120000 и bonus=10 (оклад и премия);
• получает два позиционных аргумента name и last_name – имя и фамилию сотрудника;
• учитывает индивидуальные оклад и премию (см. примеры вызова);
• выводит размер новогодней премии для сотрудника и зарплату с учетом премии.

Примеры вызова функции:

ny_bonus('Алина', 'Тимофеева', salary=150000, bonus=25) ny_bonus('Алексей', 'Ковалев', bonus=15) ny_bonus('Игорь', 'Ефимов') ny_bonus('Анастасия', 'Яковлева', salary=100000, bonus=20)  

Вывод:

Новогодняя премия сотрудника Алина Тимофеева: 37500.00 руб. Оклад: 150000.00 руб. Всего к выдаче: 187500.00 руб.  Новогодняя премия сотрудника Алексей Ковалев: 18000.00 руб. Оклад: 120000.00 руб. Всего к выдаче: 138000.00 руб.  Новогодняя премия сотрудника Игорь Ефимов: 12000.00 руб. Оклад: 120000.00 руб. Всего к выдаче: 132000.00 руб.  Новогодняя премия сотрудника Анастасия Яковлева: 20000.00 руб. Оклад: 100000.00 руб. Всего к выдаче: 120000.00 руб. 

Решение:

def ny_bonus(name, last_name, salary=120000, bonus=10):     print(f'Новогодняя премия сотрудника {name} {last_name}: {salary * bonus / 100:.2f} руб.n'           f'Оклад: {salary:.2f} руб.n'           f'Всего к выдаче: {salary + salary * bonus / 100:.2f} руб.n') 

Задание 5

Напишите программу, которая выводит Есть, если в полученной от пользователя строке есть хотя бы одно совершенное число, равное сумме своих делителей, и Нет в обратном случае.

Пример ввода:

5 7 8 9 34 28

Вывод:

Есть

Решение:

def perfect_number(n):     sum = 0     for i in range(1, n):         if n % i == 0:             sum += i     return sum == n numbers = list(map(int, input().split())) flag = 'Нет' for i in numbers:     if perfect_number(i):         flag = 'Есть'         break print(flag) 

Задание 6

Напишите функцию, которая принимает два позиционных аргумента – натуральные числа n и k, и возвращает значение биномиального коэффициента, не используя math.factorial().

Пример ввода:

12 5

Вывод:

792

Решение:

def factorial(num):     if num <= 1:         return 1     return num * factorial(num - 1)  def binomial_coeff(n, k):     return int(factorial(n) / (factorial(k) * factorial(n - k)))  n, k = int(input()), int(input()) print(binomial_coeff(n, k)) 

Задание 7

Напишите функцию, которая принимает число от 1 до 99, и возвращает его словесное описание.

Пример ввода:

25

Вывод:

двадцать пять

Решение:

def spell_number(num):     ed = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять', 'шесть', 'семь', 'восемь', 'девять', 'десять', 'одиннадцать', 'двенадцать', 'тринадцать', 'четырнадцать', 'пятнадцать', 'шестнадцать', 'семнадцать', 'восемнадцать', 'девятнадцать']     des = ['двадцать', 'тридцать', 'сорок', 'пятьдесят', 'шестьдесят', 'семьдесят', 'восемьдесят', 'девяносто']     if num < 20:         return ed[num - 1]     elif num >= 20:         if str(num)[1] != '0':             return des[int(str(num)[0]) - 2] + ' ' + ed[int(str(num)[1]) - 1]     return des[int(str(num)[0]) - 2]       n = int(input()) print(spell_number(n)) 

Задание 8

Напишите функцию, которая возвращает True, если введенная пользователем дата является магической, и False в обратном случае. Магической считается дата, в которой произведение дня и месяца равно двум последним цифрам года: 02.11.2022.

Пример ввода:

03.06.2018

Вывод:

True

Решение:

def magic_date(date):     return int(date[:2]) * int(date[3:5]) == int(date[-2:])  date = input() print(magic_date(date)) 

Задание 9

Напишите функцию, которая принимает произвольное количество именованных аргументов, и формирует из них строку запроса. Аргументы в строке запроса должны быть отсортированы в алфавитном порядке.

Примеры вызова:

print(make_query(category='books', genre='thriller', author='Stephen_King'))   print(make_query(name='Егор', last_name='Тимохин', age=25, occupation='дизайнер' 

Вывод:

author=Stephen_King&category=books&genre=thriller age=25&last_name=Тимохин&name=Егор&occupation=дизайнер 

Решение:

def make_query(**kwargs):     return '&'.join([f'{k}={kwargs[k]}' for k in sorted(kwargs)])  

Задание 10

Напишите функцию, которая принимает целое число n, и выводит на экран спиральную матрицу размера n x n, все элементы которой выровнены по левому краю.

Пример ввода:

9

Вывод:

1  2  3  4  5  6  7  8  9   32 33 34 35 36 37 38 39 10  31 56 57 58 59 60 61 40 11  30 55 72 73 74 75 62 41 12  29 54 71 80 81 76 63 42 13  28 53 70 79 78 77 64 43 14  27 52 69 68 67 66 65 44 15  26 51 50 49 48 47 46 45 16  25 24 23 22 21 20 19 18 17 

Решение:

def print_matrix(n):     matrix = [[0] * n for i in range(n)]     vx, vy = [0, 1, 0, -1], [1, 0, -1, 0]     x, y, z = 0, -1, 1     for i in range(n + n - 1):         for j in range((n + n - i) // 2):             x += vx[i % 4]             y += vy[i % 4]             matrix[x][y] = z             z += 1     for i in range(len(matrix)):         for j in range(len(matrix[i])):             print(str(matrix[i][j]).ljust(3), end='')           print()     print_matrix(int(input())) 

Подведем итоги

В этой статье мы научились создавать пользовательские функции и передавать в них определенное число позиционных и именованных аргументов, а также произвольное количество значений *args и **kwargs.

В следующей статье будем разбирать анонимные лямбда-функции.

***

Содержание самоучителя

1. Особенности, сферы применения, установка, онлайн IDE
2. Все, что нужно для изучения Python с нуля – книги, сайты, каналы и курсы
3. Типы данных: преобразование и базовые операции
4. Методы работы со строками
5. Методы работы со списками и списковыми включениями
6. Методы работы со словарями и генераторами словарей
7. Методы работы с кортежами
8. Методы работы со множествами
9. Особенности цикла for
10. Условный цикл while
11. Функции с позиционными и именованными аргументами

Больше полезных материалов вы найдете на нашем телеграм-канале «Библиотека питониста» Интересно, перейти к каналу