Part03 Chapter.01 파이썬 프로그래밍-10. 함수 (실습)

Function이란?

수학적인 의미의 함수와 개념은 비슷하지만 역할이 다르다.

• input이 들어와서 output이 정해진 규칙에 따라 나온다는 개념은 같지만, 프로그램에서의 하나의 함수는 하나의 기능을 나타낸다.
• 정확하게 함수는 특정 기능을 구현한 코드 묶음이다
• 함수를 쓰는 이유는 재사용성 때문이다.

def 함수이름(param1, param2, ... ):
        <statement1>
        <statement2>
      	return

함수를 사용하는 가장 중요한 이유는 재사용성 때문이다. Reusability라고 하며,  똑같은 구조의 코드가 반복되는 것을 피하기 위해 사용된다.
똑같은 구조의 코드는 보통 한 가지의 기능 단위로 묶이게 되며, 이 기능 단위를 코드로 묶어서 함수로 만든다.

 

 

Python Function Definition

def add(a, b):
    result = a + b
    return result
    # 입력받은 a, b를 더한 값을 돌려주는 함수.

# Function Call
add( 3 , 5 )

8

• 정확한 용어 구분은 중요하지만, 보통은 parameter라고 총칭한다. 크게 중요하진 않다.

기억해야 할 것은, input --- (Function) ----> output 의 구조이며,

이 때 어떤 input parameter가 들어가서, 어떤 output parameter가 나오는지 주목해야한다.

 

연습삼아, 사칙연산을 모두 함수로 만들어보자.

def sub(a, b):
    return a - b

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

def div(a, b):
    if b == 0:
        print("Don't divide by Zero")
        return 
    return a / b
    
n1, n2 =  2, 7   # 2 , 0 으로 하면 Zerodivision Error나옴! 
print(sub(n1, n2))
print(mul(n1, n2))
print(div(n1, n2))

-5
14
0.2857142857142857

 

 

함수 정의의 다양한 형태를 연습해보자!

1. 가장 흔하게 사용되는 경우 -> 함수 parameter와 return이 모두 존재하는 경우.

def set_name(name):
    name = name.upper()
    print(f"Set name as {name}.")
    return name

name = set_name("Jin")

>>> Set name as JIN.

 

2. 함수 parameter는 없고 return이 존재하는 경우.

def save_file():
    save_flag = False
    with open("a.txt") as f :
        f. write(data)
        save_flag = True

    return save_flag

 

3. 함수 parameter는 있는데 return이 없는 경우

def save_file():
    save_flag = False
    with open(file_path) as f :
        f. write(data)

 

4. 함수 parameter도 없고 return도 없는 경우.

def say_hi():
    print( "HI")

say_hi()

>>>HI

 

* (asterisk)

* (asterisk)를 앞에 붙이는 것으로 여러개의 parameter를 받아서 tuple로 변환하여 준다. 

def add_many(*args):  #   * (asterisk)를 앞에 붙이는 것으로 여러개의 parameter를 받아서 tuple로 변환하여 준다.   
    print(args, type(args))

add_many(1, 2, 3 )
add_many(1, 2, 3 ,4, 5, 6,)
add_many(1, 2, 3 ,34, 34,2, 4,5,12,1,3)

(1, 2, 3) <class 'tuple'>
(1, 2, 3, 4, 5, 6) <class 'tuple'>
(1, 2, 3, 34, 34, 2, 4, 5, 12, 1, 3) <class 'tuple'>

 

Q. 만약에 함수의 입력 parameter의 개수를 모를땐 어떻게 해야할까?

def add_many(*args):  #   * (asterisk)를 앞에 붙이는 것으로 여러개의 parameter를 받아서 tuple로 변환하여 준다.   
    total = 0
    for arg in args:
        total += arg
        
    return total


print(add_many(1, 2, 3 ))
print(add_many(1, 2, 3 ,4, 5, 6,))
print(add_many(1, 2, 3 ,34, 34,2, 4,5,12,1,3))


>>>6
>>>21
>>>101

def feed_forward(**kwargs):  # **(asterisk 2개) dict로 변환하여 준다
    pass

 

Q. 만약에 parameter가 너무 많아서 몇 개만 입력 parameter로 넣고 싶을 땐 어떻게 해야할까?

아래는 scikit-learn 라이브러리에 있는 logistic regression 모델의 init 함수 코드이다.
parameter가 너무 많아서, 다 외울수도 없다. 이럴 땐 default parameter를 지정해놓고, 필요한 parameter만 입력받는다.

-- 이렇게 정의되는 함수의 parameter를 keyword parameter 라고 한다.

Q. 코드를 작성할 때, 언제 이 부분은 함수로 구현해야겠다 라고 판단할 수 있을까?

A. 똑같은 코드가 2번 이상 반복될 때.

 

 

파라미터에 대해 조금 더 알아봅시다!

• 함수에서 사용되는 변수들에게는 효력 범위와 수명이 있습니다.

Q. 만약에 함수의 파라미터 변수 이름과, 함수를 호출하는 argument의 이름이 같은 경우에 어떻게 될까?

# 효력 범위 : scope
# 수명 : lifetime

# golbal variable
a = 10

def change_name(name): # code block
    
    print("2. ", name)
    # local variable
    name =  "Lee"

    return name


name = "Jin"
print("1. ", name)
name2 = change_name(name)
print("3. ",name) # :"Lee"가 이니고 "Jin"
print("4. ",name2)


>>>1.  Jin
>>>2.  Jin
>>>3.  Jin
>>>4.  Lee

Lifetime 과 Scope는 함수의 내 외부에서 다르다!

# 효력 범위 : scope
# 수명 : lifetime

# golbal variable
a = 10
name = "Jin"

def change_name(): # code block
    global name # make local varialbe to global
    print("2. ", name)
    # local variable
    name =  "Lee"

    return name



print("1. ", name)
name2 = change_name()
print("3. ",name) # :"Lee"가 이니고 "Jin" -> "Jin"이 아니고 "Lee"
print("4. ",name2)

>>>1.  Jin
>>>2.  Jin
>>>3.  Lee
>>>4.  Lee

 

 

Lambda 함수를 사용해보자!

Lambda Expression

• 굉장히 간단한 함수가 있는 경우, 한 줄짜리 함수로 간편하게 사용할 수 있다.
• 이런 함수를 Lambda 함수라고 하며, lambda 함수와 반복문을 통해 함수의 정의없이 다양한 프로그래밍이 가능하다.

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

# lambda 함수로 바꾸면?
f = lambda a, b : a + b
print(f(3, 5))
print(add(3, 5))

>>>8
>>>8

Q. 아래 리스트의 원소들을 원소들의 길이에 따라 정렬하고 싶은 경우엔 어떻게 해야할까?

def get_length(s):
    return len(s)

f = lambda s : len(s)

strings = ['yoon', 'kim', 'jessica', 'jeong']
strings.sort(key = lambda s : len(s)) # (비어있는경우) 알파벳순으로 정리됨 alphatical order -> 길이에 따른 정렬
strings                               # sort(key = lambda s : len(s)) sort(key = f) 동일


>>>['kim', 'yoon', 'jeong', 'jessica']

 

파이썬에 이미 정의되어 있는 함수들을 사용해보자!

기본적으로 파이썬에 정의되어 있는 함수!

내장함수: len, print, input, type......

외장함수: math...

import math
# 수학 계산을 해봅시다.
number = 3.14
# 절대값, 올림, 내림
print(abs(number))
print(math.ceil(number))
print(math.floor(number))
# sin, cos
print(math.sin(number))
print(math.cos(number))


>>> 3.14
>>> 4
>>> 3
>>> 0.0015926529164868282
>>> -0.9999987317275395

 

복권 숫자를 만들어봅시다.

# 복권 숫자를 만들어봅시다.
import random

random.randint(1, 45)
>>>>24

random.choices(list(range(1,46)), k =6)
>>> [36, 28, 22, 32, 23, 19]

 

다양한 사전들을 써봅시다.

import collections
from collections import defaultdict # D = defaultdict(int) 로 사용가능

D = collections.defaultdict(int) # 초기값을 생성하는 딕셔너리 모든 딕셔너리 값이 int하면 0이됨
collections.OrderedDict() 
# 딕셔너리에 입력한 순서를 기억함, 
# 하지만 최근 파이썬인 이미 순서를 기억해서 닥셔너리가 나오는게 Default가 됨