函式

函式是把一段程式包起來、取個名字，之後要用就呼叫它，不必一直重寫。這一章看怎麼定義函式、傳資料進去、把結果拿回來。

定義與呼叫

用 def 定義函式：def 後面接名字和一對括號，底下縮排的就是函式的內容。定義好之後，寫「名字加括號」就能呼叫它：

def greet(name):
    print("你好，" + name)


greet("小明")

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括號裡的 name 是參數，呼叫時給的 "小明" 會被塞進去。按「下一步」時注意，呼叫 greet 那一刻，右邊的呼叫堆疊會多出一層，跳進函式裡執行。

回傳值：return

前面的 greet 只是印東西。更常見的是讓函式算出一個結果交回來，用的是 return：

def add(a, b):
    return a + b


result = add(3, 5)
print(result)

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add(3, 5) 執行到 return a + b，就把 8 交回呼叫的地方，存進 result。函式一旦 return，就結束、跳回原來的位置。

return 也可以一次回傳好幾個值，用逗號隔開；接收時同樣用逗號一次拆開：

def divide(a, b):
    return a // b, a % b


quotient, remainder = divide(17, 5)
print("商是", quotient)
print("餘數是", remainder)

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return a // b, a % b 一口氣把商和餘數都交回來，quotient, remainder = divide(17, 5) 再一次接住兩個。

參數的預設值

參數可以給預設值。呼叫時沒提供，就用預設的；有提供，就用你給的：

def greet(name, greeting="你好"):
    print(greeting + "，" + name)


greet("小明")
greet("小美", "早安")

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greet("小明") 沒給 greeting，用預設的「你好」；greet("小美", "早安") 則把預設值蓋掉。

位置引數與關鍵字引數

呼叫時給的值叫引數。可以照順序給（位置引數），也可以指名道姓給（關鍵字引數）：

def describe(name, age):
    print(name, "今年", age, "歲")


describe("小明", 18)
describe(age=20, name="小美")

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describe("小明", 18) 靠位置對應，第一個給 name、第二個給 age。describe(age=20, name="小美") 直接指名，這樣順序就無所謂了。

提早 return

return 不一定要放在最後。一遇到就可以回傳、結束函式。這常拿來先處理特殊情況，把主要的邏輯留到後面，不用層層巢狀的 if：

def check_age(age):
    if age < 0:
        return "年齡不能是負的"

    if age < 18:
        return "未成年"

    return "成年"


print(check_age(-5))
print(check_age(15))
print(check_age(30))

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年齡是負的就直接回傳、不再往下；否則再看是不是未成年；都不是，才走到最後的「成年」。

用 None 當起始值：is None

None 是一個特別的值，代表「還沒有值」。它常拿來當一個變數的起始狀態，之後再判斷「到底填了沒」。判斷一個值是不是 None，習慣上用 is None（而不是 == None）：

def find_min(numbers):
    smallest = None
    for n in numbers:
        if smallest is None or n < smallest:
            smallest = n

    return smallest


print(find_min([5, 2, 8, 1, 9]))

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這裡要自己找出最小值，一開始還沒看過任何數字，所以 smallest 先設成 None。迴圈裡 if smallest is None or n < smallest 的意思是「如果還沒記過任何數，或這個數更小，就更新」。這樣第一圈一定會先記下第一個數，之後才逐一比較。

接收任意多個引數：*args 與 **kwargs

有時你不知道會傳幾個引數進來。參數前面加一個 *，就會把所有位置引數收集成一個元組：

def total(*numbers):
    result = 0
    for n in numbers:
        result = result + n

    return result


print(total(1, 2, 3))
print(total(10, 20, 30, 40))

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total(1, 2, 3) 和 total(10, 20, 30, 40) 傳的個數不同，函式裡的 numbers 都能一次收下、用迴圈加總。

加兩個 *（**）則是把關鍵字引數收集成一個字典：

def show_info(**info):
    for key in info:
        print(key, "：", info[key])


show_info(name="小明", age=18)

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遞迴

函式可以呼叫自己，這叫遞迴。關鍵是要有個停下來的條件，否則會無止盡地叫下去。下面用遞迴算階乘（5 的階乘是 5×4×3×2×1）：

def factorial(n):
    if n == 0:
        return 1

    return n * factorial(n - 1)


print(factorial(5))

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一直按「下一步」，看右邊的呼叫堆疊怎麼一層一層疊上去：factorial(5) 要先算 factorial(4)，factorial(4) 又要 factorial(3)……一路到 factorial(0) 回傳 1，才逐層乘回來，最後得到 120。這個「堆疊疊起來又收回去」的過程，用步進看最清楚。