Funkcije

Avtor slike: Teja Rutar

Predstavljajte si, da na večih mestih v programu izvajate enako zaporedje ukazov, nato pa ugotovite, da ste se pri enem ukazu zmotili in ga morate popraviti. Popraviti pa ga morate na vseh mestih, kjer se je pojavil. To je lahko zelo zamudno in naporno. Prav tako je možnost napak velika. V takem primeru je smiselno to zaporedje ukazov zapisati le enkrat in ga nato klicati na vsakem mestu, kjer ga potrebujemo. To lahko naredimo z uporabo funkcij.

Funkcijo v pythonu definiramo z uporabo ključne besede def. Sledi ime funkcije, nato oklepaji in dvopičje. Kodo v telesu funkcije moramo zamakniti za 4 presledke (1 tab). Pametnejši urejevalniki kode to naredijo sami.

def pozdravi():
    print("Živijo!")

Definirali smo funkcijo pozdravi, ki izpiše Živijo!. Če poženemo program, se ne zgodi nič, saj smo funkcijo le definirali, moramo jo pa še poklicati. To naredimo tako, da napišemo ime funkcije in dodamo oklepaje.

pozdravi() # Živijo!

Funkcijo lahko kličemo večkrat:

pozdravi() # Živijo!
pozdravi() # Živijo!
...
pozdravi() # Živijo!
pozdravi() # Živijo!

Če bi sedaj želeli spremeniti besedilo, ki ga funkcija izpiše, bi to morali storiti le na enem mestu. To je velika prednost funkcij. Spremenimo besedilo:

def pozdravi():
    print("Spremenjeno besedilo")

pozdravi() # Spremenjeno besedilo
pozdravi() # Spremenjeno besedilo
pozdravi() # Spremenjeno besedilo

Seveda lahko v telesu funkcije napišemo tudi več ukazov.

Argumenti

Funkciji lahko podamo tudi argumente. To so podatki, ki jih funkcija potrebuje za svoje delovanje. Argumente podamo v oklepajih, ločene z vejico. V telesu funkcije jih lahko uporabimo kot spremenljivke.

def pozdravi(ime):
    print(f"Živijo {ime}!")

pozdravi("Matej") # Živijo Matej!
pozdravi("Lan") # Živijo Lan!
pozdravi("svet") # Živijo svet!

Vendar pazi, sedaj moraš funkciji vedno podati argument, sicer bo prišlo do napake.

pozdravi()
Traceback (most recent call last):
  File "<pot/do/datoteke>", line 1, in <module>
TypeError: pozdravi() missing 1 required positional argument: 'ime'

Temu se lahko izognemo z uporabo privzetih vrednosti argumentov. To pomeni, da lahko argumentu določimo vrednost, ki se uporabi, če argumenta ne podamo. Za uporabo privzetih vrednosti je še nekaj tehnikalij, zato jih sedaj še ne bomo obravnavali.

Funkcija lahko sprejme tudi več argumentov.

def opisi(ime, priimek, starost):
    print(f"Sem {ime} {priimek}. Star sem {starost} let.")

opisi("Matej", "Urbas", 23) # Sem Matej Urbas. Star sem 23 let.

Vas to kaj spominja na print?

Vrnitev vrednosti

Samo z argumenti pa ne moremo narediti veliko. Velikokrat želimo dati funkciji neke podatke, ki jih funkcija obdela, nato pa želimo dobljen rezultat uporabiti nekje drugje v programu. To storimo s ključno besedo return.

def zmnozi(a, b):
    return a * b

zmnozi(2, 3) # ne izpiše ničesar
a = zmnozi(2, 3) # to NI isti a kot v funkciji
b = zmnozi(4, 2) # to NI isti b kot v funkciji
print(zmnozi(b, a)) # 48

return nemudoma prekine izvajanje funkcije.

def primerjaj(a, b):
    if a > b:
        print("a je večje od b")
        return a + b

    print("a je manjše od b")
    return a**2

primerjaj(2, 3) # a je manjše od b
x = primerjaj(3, 2) # a je večje od b
print(x) # 5

V primeru, da velja a > b se funkcija zaključi, preden pride do drugega print ukaza, kljub temu, da nismo uporabili else.

Rekurzija (dodatno)

Nič nam ne preprečuje, da v telesu funkcije kličemo funkcijo, v kateri smo. Temu pravimo rekurzija. Eden izmed enostavnejših primerov rekurzije je izračun fakultete. Fakulteta je produkt vseh naravnih števil od 1 do n. Zapišemo jo kot n!. Na primer 5! = 1 * 2 * 3 * 4 * 5 = 120.

def fakulteta(n):
    return fakulteta(n - 1) * n

fakulteta(5) # OJOJ, program crashne

Pomislite, kaj se je tukaj v resnici zgodilo.

Rekurzivni programi potrebujejo ustavitveni pogoj. Poskusimo še enkrat.

def fakulteta(n):
    if n == 1:
        return 1
    return n * fakulteta(n - 1)

print(fakulteta(5)) # 120

Kaj se dejansko zgodi?

  • pokličemo fakulteta(5)
  • ker 5 != 1 se izvede return 5 * fakulteta(4)
  • ker 4 != 1 se izvede return 4 * fakulteta(3)
  • ker 3 != 1 se izvede return 3 * fakulteta(2)
  • ker 2 != 1 se izvede return 2 * fakulteta(1)
  • ker 1 == 1 se izvede return 1
  • fakulteta(1) vrne 1
  • fakulteta(2) vrne 2 * 1 = 2
  • fakulteta(3) vrne 3 * 2 = 6
  • fakulteta(4) vrne 4 * 6 = 24
  • fakulteta(5) vrne 5 * 24 = 120

Več o rekurziji ne bomo govorili, saj je to že precej napredna tema.

Naloge

  1. Napiši funkcijo soda, ki sprejme število in vrne True, če je število sodo, in False, če je liho.

  2. Napiši funkcijo povprecje, ki sprejme 3 števila in vrne njihovo povprečje.

  3. Napiši funkcijo najvecji, ki sprejme 3 števila in vrne največje izmed njih.

  4. Napiši funkcijo povrsina, ki sprejme oblika (niz) in stevilo ter vrne ploščino dane oblike. Na voljo naj bodo naslednje oblike: krog, trikotnik, kvadrat. Primer uporabe: povrsina("krog", 3) vrne ploščino kroga s polmerom 3.