Python 函數 (Function)
函數是一段可重複使用的程式碼，用來執行特定的任務。函數讓程式碼更有組織、更容易維護和重複使用。
定義函數
使用 def 關鍵字定義函數：
def 函數名稱(參數):
# 函數內容
return 回傳值
def greet(name):
return f"Hello, {name}!"
message = greet("Alice")
print(message) # Hello, Alice!
呼叫函數
定義函數後，使用函數名稱加上括號來呼叫：
def say_hello():
print("Hello!")
say_hello() # 呼叫函數，輸出: Hello!
say_hello() # 可以重複呼叫
參數 (Parameters)
位置參數
參數按照位置順序傳入：
def add(a, b):
return a + b
result = add(3, 5)
print(result) # 8
關鍵字參數
呼叫時指定參數名稱，順序可以不同：
def greet(name, greeting):
return f"{greeting}, {name}!"
# 位置參數
print(greet("Alice", "Hello")) # Hello, Alice!
# 關鍵字參數
print(greet(greeting="Hi", name="Bob")) # Hi, Bob!
# 混合使用（位置參數必須在前）
print(greet("Charlie", greeting="Hey")) # Hey, Charlie!
預設參數值
def greet(name, greeting="Hello"):
return f"{greeting}, {name}!"
print(greet("Alice")) # Hello, Alice!
print(greet("Bob", "Hi")) # Hi, Bob!
print(greet("Charlie", "Hey")) # Hey, Charlie!
預設參數不要使用可變物件（如 list、dict）：
# 錯誤做法
def add_item(item, items=[]):
items.append(item)
return items
print(add_item(1)) # [1]
print(add_item(2)) # [1, 2] - 意外！
正確做法
def add_item(item, items=None):
if items is None:
items = []
items.append(item)
return items
*args - 可變數量位置參數
def add(*numbers):
return sum(numbers)
print(add(1, 2)) # 3
print(add(1, 2, 3, 4)) # 10
print(add()) # 0
*numbers 會將所有位置參數收集成一個 tuple：
def print_all(*args):
print(type(args)) # <class 'tuple'>
for arg in args:
print(arg)
print_all("a", "b", "c")
**kwargs - 可變數量關鍵字參數
def print_info(**kwargs):
for key, value in kwargs.items():
print(f"{key}: {value}")
print_info(name="Alice", age=25, city="Taipei")
輸出：
name: Alice
age: 25
city: Taipei
**kwargs 會將所有關鍵字參數收集成一個 dict。
組合使用
參數順序：一般參數 → *args → 關鍵字參數 → **kwargs
def func(a, b, *args, option=True, **kwargs):
print(f"a: {a}")
print(f"b: {b}")
print(f"args: {args}")
print(f"option: {option}")
print(f"kwargs: {kwargs}")
func(1, 2, 3, 4, 5, option=False, x=10, y=20)
輸出：
a: 1
b: 2
args: (3, 4, 5)
option: False
kwargs: {'x': 10, 'y': 20}
回傳值
使用 return 回傳值：
def square(x):
return x ** 2
result = square(5)
print(result) # 25
回傳多個值
其實是回傳一個 tuple：
def get_min_max(numbers):
return min(numbers), max(numbers)
result = get_min_max([3, 1, 4, 1, 5, 9])
print(result) # (1, 9)
# 解包
min_val, max_val = get_min_max([3, 1, 4, 1, 5, 9])
print(min_val, max_val) # 1 9
沒有 return
沒有 return 或 return 後面沒有值，函數回傳 None：
def greet(name):
print(f"Hello, {name}!")
result = greet("Alice") # 印出: Hello, Alice!
print(result) # None
Docstring 文件字串
在函數開頭用三引號寫文件說明：
def calculate_area(radius):
"""
計算圓的面積
Args:
radius: 圓的半徑
Returns:
圓的面積
"""
import math
return math.pi * radius ** 2
# 查看文件
print(calculate_area.__doc__)
help(calculate_area)
函數是物件
Python 中函數是一級物件 (first-class object)，可以：
指定給變數
def greet(name):
return f"Hello, {name}!"
say_hi = greet # 將函數指定給變數
print(say_hi("Alice")) # Hello, Alice!
作為參數傳遞
def apply_twice(func, value):
return func(func(value))
def double(x):
return x * 2
result = apply_twice(double, 3)
print(result) # 12 (3 * 2 * 2)
作為回傳值
def create_multiplier(n):
def multiplier(x):
return x * n
return multiplier
double = create_multiplier(2)
triple = create_multiplier(3)
print(double(5)) # 10
print(triple(5)) # 15
實際範例
計算 BMI
def calculate_bmi(weight, height):
"""
計算 BMI
Args:
weight: 體重 (公斤)
height: 身高 (公分)
Returns:
BMI 值和評語
"""
height_m = height / 100
bmi = weight / (height_m ** 2)
if bmi < 18.5:
status = "過輕"
elif bmi < 24:
status = "正常"
elif bmi < 27:
status = "過重"
else:
status = "肥胖"
return round(bmi, 1), status
bmi, status = calculate_bmi(70, 175)
print(f"BMI: {bmi}, 狀態: {status}")
處理列表
def filter_by_condition(items, condition):
"""根據條件過濾列表"""
return [item for item in items if condition(item)]
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
evens = filter_by_condition(numbers, lambda x: x % 2 == 0)
print(evens) # [2, 4, 6, 8, 10]
greater_than_5 = filter_by_condition(numbers, lambda x: x > 5)
print(greater_than_5) # [6, 7, 8, 9, 10]