Python def函數：如何定義函數

函數是一段可重複使用的代碼塊，用於實現特定任務。在Python中，函數是一等公民，這意味著它們可以像任何其他對象一樣傳遞、分配和操作。Python使用def關鍵字定義函數，這使得函數定義變得簡單且易於閱讀。

一、函數定義和調用

在Python中，使用def關鍵字定義函數。定義函數時需要給定函數名稱和一些參數，有些函數也需要一個返回值。下面是一個簡單的函數定義示例：

def greet(name):
    return "Hello, " + name + "!"

在這個示例中，我們定義了名為greet()的函數，它接受一個name參數並返回一個字元串。我們可以通過把參數傳遞給greet()函數並用print()函數列印返回值來調用它：

greeting = greet("John")
print(greeting)

當我們運行上面的代碼，我們會看到輸出「Hello, John!」。

二、參數

在函數定義中，我們可以通過定義參數來接受值。Python有兩種不同的參數類型：位置參數和關鍵字參數。

1.位置參數

位置參數是最常用的參數類型，以固定的位置傳遞值。例如，在下面的函數中：

def add_numbers(x, y):
    return x + y

我們定義了一個名為add_numbers()的函數，它接受兩個參數。我們可以通過將兩個值傳遞給函數並將返回值列印到控制台來調用它：

result = add_numbers(5, 7)
print(result)

運行上述代碼，輸出結果為「12」。

2.關鍵字參數

關鍵字參數是一種通過名稱傳遞值的方式。使用這種方法，可以使函數調用更加靈活，讓代碼更容易理解。例如，在下面的函數中：

def greet(name, greeting="Hello"):
    return greeting + ", " + name + "!"

我們定義了一個名為greet()的函數，它接受一個name參數和一個可選的greeting參數，如果沒有傳遞任何參數，則默認值為「Hello」。我們可以通過提供字典鍵值對的形式來調用它：

greeting1 = greet(name="John")
greeting2 = greet(name="Sarah", greeting="Hi")
print(greeting1)
print(greeting2)

運行上述代碼，輸出結果為「Hello, John!」和「Hi, Sarah!」。

三、函數返回值

在Python中，函數可以返回單個值或一組值。如果函數不包含任何語句，則默認返回None：

def do_nothing():
    pass

result = do_nothing()
print(result)

運行上述代碼，輸出結果為「None」。

在下面的示例中，我們定義了一個名為calculate_sum()的函數，它接受兩個值並返回它們的和：

def calculate_sum(x, y):
    return x + y

result = calculate_sum(5, 7)
print(result)

運行上述代碼，輸出結果為「12」。

如果函數需要返回多個值，可以使用元組、列表或字典。例如：

def get_person():
    name = "John"
    age = 30
    location = "New York"
    
    return (name, age, location)

person = get_person()
print(person[0])
print(person[1])
print(person[2])

運行上述代碼，將輸出「John」、「30」和「New York」。

四、遞歸函數

遞歸函數是一種特殊類型的函數，它能夠調用自身。這通常用於解決可以分解為較小版本的問題。

例如，下面的示例定義了一個名為factorial()的函數，它使用遞歸方法計算給定數字的階乘：

def factorial(n):
    if n == 1:
        return 1
    else:
        return n * factorial(n-1)

result = factorial(5)
print(result)

運行上述代碼，輸出結果為「120」。

五、lambda函數

lambda函數是一種匿名函數，它是定義函數的一種簡單的方法。這些函數通常使用在需要臨時定義簡單函數的場合。例如：

squared = lambda x: x ** 2
print(squared(5))

在這個示例中，我們定義了一個lambda函數來計算5的平方。運行上述代碼，輸出結果為「25」。

六、總結

在Python中，使用def關鍵字定義函數使得函數定義變得簡單易讀。可以通過定義參數來接受值，並使用單個返回值或元組、列表或字典等多個返回值。遞歸函數可用於解決複雜問題，而lambda函數可用於匿名函數定義。