Вбудовані функції та довідка

Останнє оновлення 2025-04-03 | Редагувати цю сторінку

Приблизний час: 25 хвилин

Огляд

Питання

  • Як я можу використовувати вбудовані функції?
  • Як я можу дізнатися, для чого вони призначені?
  • Які помилки можуть виникнути в програмах?

Цілі

  • Пояснення призначення функцій.
  • Коректний виклик вбудованих функцій Python.
  • Правильне використання вкладених вбудованих функцій.
  • Використання довідки для відображення документації про вбудовані функції.
  • Правильний опис ситуацій, в яких виникають помилки SyntaxError і NameError.

Використовуйте коментарі при створенні документації програм.

PYTHON 

# Цей рядок Python не виконує. 
adjustment = 0.5 # Усе після '#' ігнорується.

Функції можуть приймати нуль або більше аргументів.

  • Ми вже знайомі з деякими функціями — тепер розглянемо їх докладніше.
  • Аргумент - це значення, яке передається у функцію.
  • len потребує тільки один аргумент.
  • int, str та float створюють нові значення з наявних.
  • print може приймати нуль або більше аргументів.
  • print без аргументів повертає порожній рядок.
    • Потрібно завжди використовувати дужки, навіть якщо вони порожні, щоб Python знав, що викликається функція.

PYTHON 

print('before')
print()
print('after')

ВИХІД 

before

after

Кожна функція щось повертає.

  • Кожен виклик функції дає певний результат.
  • Якщо функція не має корисного результату для повернення, то вона зазвичай повертає спеціальне значення None. None - це об’єкт Python, який застосовується у будь-якому випадку, коли немає значення.

PYTHON 

result = print('example')
print('result of print is', result)

ВИХІД 

example
result of print is None

Поширені вбудовані функції max, min та round.

  • Використовуйте max, щоб знайти найбільше з одного або декількох значень.
  • Використовуйте min, щоб знайти найменше значення.
  • Обидві функції працюють як з рядками символів, так і з числами.
    • Літери порівнюються у лексикографічному порядку, при цьому цифри “менші” ніж великі літери, а великі літери “менші” ніж малі.

PYTHON 

print(max(1, 2, 3))
print(min('a', 'A', '0'))

ВИХІД 

3
0

Функції працюють лише з певними аргументами (або комбінаціями аргументів).

  • max та min мають приймати принаймні один аргумент.
    • “Найбільше значення з порожньої множини” - запит, який не має сенсу.
  • Крім того, аргументи цих функцій мають бути порівнюваними.

PYTHON 

print(max(1, 'a'))

ПОМИЛКА 

TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-52-3f049acf3762> in <module>
----> 1 print(max(1, 'a'))

TypeError: '>' not supported between instances of 'str' and 'int'

Функції можуть мати значення за замовчуванням для певних аргументів.

  • round округлює дійсне число.
  • За замовчуванням округлення відбувається до нуля знаків після точки.

PYTHON 

round(3.712)

ВИХІД 

4
  • Ми можемо вказати потрібну кількість десяткових знаків після крапки.

PYTHON 

round(3.712, 1)

ВИХІД 

3.7

Функції, приєднані до об’єктів, називаються методами

  • Функції можуть набувати іншої форми, яка буде типовою для епізодів, пов’язаних з бібліотекою pandas.
  • Методи мають такі дужки як функції, але з’являються в описі оператора після імені змінної.
  • Деякі методи використовуються для внутрішніх операцій Python і відзначаються подвійними підкресленнями.

PYTHON 

my_string = 'Hello world!'  # створення об'єкта - рядка 

print(len(my_string))       # функція len приймає рядок як аргумент і повертає довжину рядка

print(my_string.swapcase()) # виклик методу swapcase для об’єкта my_string

print(my_string.__len__())  # виклик внутрішнього методу __len__ для об’єкта my_string, який використовується функцією len(my_string)

ВИХІД 

12
hELLO WORLD!
12
  • Ви навіть можете побачити, як вони зв’язані. Вони працюють зліва направо.

PYTHON 

print(my_string.isupper())          # Функція перевіряє, чи всі літери заглавні
print(my_string.upper())            # Функція перетворює всі літери на заглавні
print(my_string.upper().isupper())  # Тепер всі літери заглавні

ВИХІД 

False
HELLO WORLD
True

Використовуйте вбудовану функцію help, щоб отримати довідку щодо функції.

  • Кожна вбудована функція має онлайн-документацію.

PYTHON 

help(round)

ВИХІД 

Файл допомоги щодо вбудованої функції round зі стандартної бібліотеки Python:

round(number, ndigits=None)
    Round a number to a given precision in decimal digits.

    The return value is an integer if ndigits is omitted or None.  Otherwise
    the return value has the same type as the number.  ndigits may be negative.

Два шляхи отримання допомоги у Jupyter Notebook.

  • Варіант 1: Помістіть курсор біля того місця, де функція викликається в комірці (тобто біля назви функції або її параметрів),
    • Утримуйте Shiftта натисніть Tab.
    • Зробіть це кілька разів для розширення інформації, що повертається.
  • Варіант 2: Введіть ім’я функції в комірці зі знаком питання після нього. Потім запустіть комірку.

Python повідомляє про синтаксичну помилку, коли він не може зрозуміти вихідний код програми.

  • Він навіть не намагатиметься запустити програму, якщо її неможливо коректно прочитати.

PYTHON 

# Рядок не взято в лапки.
name = 'Feng

ПОМИЛКА 

  File "<ipython-input-56-f42768451d55>", line 2
    name = 'Feng
                ^
SyntaxError: EOL while scanning string literal

PYTHON 

# Додатковий знак '=' у присвоєнні. 
age = = 52

ПОМИЛКА 

  File "<ipython-input-57-ccc3df3cf902>", line 2
    age = = 52
          ^
SyntaxError: invalid syntax
  • Подивіться уважніше на повідомлення про помилку:

PYTHON 

print("hello world"

ПОМИЛКА 

  File "<ipython-input-6-d1cc229bf815>", line 1
    print ("hello world"
                        ^
SyntaxError: unexpected EOF while parsing
  • Повідомлення вказує на проблему в першому рядку введеної програми (“line 1”).
    • У цьому випадку “ipython-input” у назві файлу повідомляє нам, що ми працюємо з IPython, тобто з інтерпретатором Python, який застосовується в Jupyter Notebook.
  • Фрагмент -6- в назві файлу вказує на те, що помилка сталася в комірці 6.
  • Далі йде проблемний рядок коду, на що вказує символ ^.

Python повідомляє про помилку виконання, коли щось йде не так під час виконання програми.

PYTHON 

age = 53 
remaining = 100 - aege # неправильно написано 'age'

ПОМИЛКА 

NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-59-1214fb6c55fc> in <module>
      1 age = 53
----> 2 remaining = 100 - aege # mis-spelled 'age'

NameError: name 'aege' is not defined
  • Аналіз вихідного кода дозволяє виправити синтаксичні помилки, а на етапі компілювання можна виправити помилки виконання.

Порядок виконання операцій

  1. Поясніть простими словами порядок виконання операцій у наступній програмі: коли відбувається додавання, коли відбувається віднімання, коли викликається кожна функція тощо.
  2. Яке остаточне значення змінної radiance?

PYTHON 

radiance = 1.0
radiance = max(2.1, 2.0 + min(radiance, 1.1 * radiance - 0.5))

  1. Порядок виконання операцій:

  2. 1.1 * radiance = 1.1

  3. 1.1 - 0.5 = 0.6

  4. min(radiance, 0.6) = 0.6

  5. 2.0 + 0.6 = 2.6

  6. max(2.1, 2.6) = 2.6

  7. На кінець, radiance = 2.6

Знайдіть відмінності

  1. Подумайте, що виведе кожен з операторів print у наведеній нижче програмі.
  2. Функція max(len(rich), poor) поверне відповідь або повідомлення про помилку? Якщо поверне відповідь, чи буде вона мати сенс?

PYTHON 

easy_string = "abc"
print(max(easy_string))
rich = "gold"
poor = "tin"
print(max(rich, poor))
print(max(len(rich), len(poor)))

PYTHON 

print(max(easy_string))

ВИХІД 

c

PYTHON 

print(max(rich, poor))

ВИХІД 

tin

PYTHON 

print(max(len(rich), len(poor)))

ВИХІД 

4

max(len(rich), poor) повертає TypeError. Помилка виникає при виконанні max(4, 'tin') тому що, як ми обговорювали раніше, порівнювати рядок і ціле число не можна.

ПОМИЛКА 

TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-65-bc82ad05177a> in <module>
----> 1 max(len(rich), poor)

TypeError: '>' not supported between instances of 'str' and 'int'

Чому ні?

Чому саме max і min не повертають None, коли вони викликаються без аргументів?

max and min повертають TypeErrors у цьому випадку, тому що не було вказано правильну кількість параметрів. Якби компілятор просто повернув None, помилку було б набагато важче відстежити, тому що це значення було б збережено в змінній і використано пізніше в програмі.

Останній символ рядка

Якщо Python починає рахувати з нуля, та len повертає кількість символів у рядку, то який індекс отримає останній символ у рядку name? (Примітка: ми побачимо простіший спосіб зробити це в подальшому епізоді)

name[len(name) - 1]

Вивчайте документацію Python!

Офіційна документація Python вочевидь є найповнішим джерелом інформації про мову. Вона доступна різними мовами та містить багато корисних ресурсів. Сторінка вбудованих функцій містить каталог усіх таких функцій, включаючи ті, про які ми вже говорили на цьому уроці. Деякі з них більш досконалі та на цей час зайві, але інші - дуже прості та корисні.

Ключові моменти

  • Використовуйте коментарі при створенні документації програм.
  • Функції можуть сприймати нуль або більше аргументів.
  • Поширені вбудовані функції max, min та round.
  • Функції можуть працювати лише з певними аргументами (комбінаціями аргументів).
  • Функції можуть мати значення за замовчуванням для певних аргументів.
  • Використовуйте вбудовану функцію help, щоб отримати довідку щодо функції.
  • Є два шляхи отримання допомоги у Jupyter Notebook.
  • Кожна функція щось повертає.
  • Python повідомляє про синтаксичну помилку, коли він не може зрозуміти вихідний код програми.
  • Python повідомляє про помилку виконання (runtime error), коли щось йде не так під час виконання програми.
  • Якщо перечитаєте вихідний код, можна виправити синтаксичні помилки, а якщо відстежите дії інтерпретатора - помилки виконання.