Funzioni

Funzioni in Python

Il termine "funzione" viene utilizzato in programmazione con un significato analogo a quello della matematica: una funzione è una procedura che può ricevere valori come argomenti e restituire un unico valore come risultato. Nel linguaggio comune si dice anche che una funzione ritorna un valore.

La sintassi generale per le funzioni in Python è così strutturata:

def nome_funzione ( parametri: tipo ) -> tipo_di_ritorno :
    # blocco di codice che implementa la funzione
    # codice... 
    # la funzione ritorna un valore con l'istruzione return
    # return valore (del tipo_di_ritorno)

Come al solito, cominciamo con un semplice esempio per capire il funzionamento:

def isPositive ( number:float ) -> bool:
    if number > 0 :
        return True
    return False

numero = float(input("Inserisci un numero: "))
if isPositive(numero):
    print("Hai inserito un numero positivo")
else:
    print("NON Hai inserito un numero positivo")

Alcune considerazioni banali:

la funzione si chiama "isPositive"
la dichiarazione della funzione inizia con la clausola def
eventuali parametri della funzione vanno fra parentesi tonde
questa funzione prende un parametro di tipo float e ritorna un valore booleano
PRIMA la funzione si dichiara (una volta), POI si può usare (quante volte ti pare)

Altro esempio banale:

def somma (addendo1: float , addendo2: float) -> float:
    return addendo1 + addendo2

print("27 + 35 = " , somma(27,35) )
print("12 + 5 = " , somma(12,5) )

Questo solo per mettere in evidenza che, se ci sono più parametri, essi vanno elencati fra virgole dentro le parentesi tonde.

Le funzioni in sé non aggiungono nessun nuovo potere al linguaggio che le utilizza, se non una nuova sconvolgente comodità: quella di poter riorganizzare e riutilizzare con semplicità il codice!

Le funzioni infatti hanno una definizione (quella che... comincia con def!!!), utile appunto a definire il suo nome, i parametri di cui ha bisogno e il suo comportamento e poi possono essere utilizzate un'infinità di volte, semplicemente richiamando il loro nome e fornendo i parametri necessari! Quante volte fino ad oggi avete usato la funzione print()? Qualcuno si è chiesto per caso come faccia a scrivere l'argomento sul monitor? Forse, ma non più di tanto. Tutti si sono semplicemente preoccupati di capire cosa la funzione print() faccia... e poi l'hanno utilizzata. E riutilizzata. E...

Dopo aver visto le funzioni, all'interno di questo capitolo, studieremo una modalità che ci permetterà di utilizzarle ancora meglio! I moduli (l'argomento successivo) non sono altro che collezioni di funzioni divise per argomento (matematiche, statistiche, grafiche, data e ora, ecc...) già pronte all'uso! Una pacchia :)

Per adesso però, cerchiamo di prendere mano con la definizione e l'utilizzo delle funzioni. Vediamo ancora qualche piccola cosa e poi divertiamoci con una valanga di esercizi da svolgere!!!

Parametri delle funzioni

I parametri di una funzione sono quelle variabili indicate tra parentesi nella sua dichiarazione e che prendono i valori che vengono inseriti in essa al momento della sua chiamata.

Capisco lo sconcerto... riprovo con un esempio:

# la variabile "nome" è il parametro (di tipo str) della funzione saluta()
def saluta (nome: str) -> str:
    return "ciao " + nome

Quando poi la funzione viene chiamata i parametri prendono dei valori:

# il valore "ciccio" sarà inserito nel parametro "nome"
# della funzione "saluta()"
print( saluta("ciccio") )

"ciao ciccio"

Se la funzione prende più di un parametro, Python fornisce 2 possibilità:

l'inserimento ordinato dei valori
l'inserimento nominale dei valori

Partiamo come al solito definendo una funzione di prova e verificando cosa succede:

# la funzione ritorna parola ripetuta per un certo numero di volte
# (con uno spazio di separazione in mezzo, ma non alla fine):
# ripeti("ciao", 3) ritorna "ciao ciao ciao"
def ripeti(parola:str , numero:int)->str :
    res = (parola + " " ) * (numero - 1) + parola
    return res

Nella chiamata con inserimento ordinato dei valori basta inserire i dati nell'ordine della definizione: prima la parola e poi il numero:

print( ripeti ("ciao", 4) ) # scrive "ciao ciao ciao ciao"

mentre se si inseriscono i dati nell'ordine errato si va incontro ad un errore:

print( ripeti (3, "ciao") ) # ERRORE!!!

Se lo si desidera è anche possibile procedere ad un inserimento nominale, indicando cioè il nome della variabile in cui inserire il valore: in questo caso, l'ordine di inserimento non conta.

print( ripeti (parola = "ciao" , numero = 3) ) # ciao ciao ciao
print( ripeti (numero = 3 , parola = "ciao") ) # ciao ciao ciao

È inoltre possibile passare alle funzioni alcuni valori di default: questi vengono utilizzati se la funzione viene chiamata senza i valori da passare ai parametri o ignorati in presenza di essi.

# definizione della funzione `saluta` con valore di default "ciccio"
# per il parametro nome
def saluta(nome = "ciccio"):
    return "ciao " + nome

Allora è possibile scrivere in fase di chiamata:

saluta()        # ritorna la stringa "ciao ciccio"
saluta("pippo") # ritorna la stringa "ciao pippo"

Spero sia chiaro, a me perlomeno sembra così.

Documentare le funzioni

Se ricordate la struttura di base di una funzione, proveremo adesso ad aggiungere una piccola parte: la documentazione!

def nome_funzione ( parametri: tipo ) -> tipo_di_ritorno :
    """ documentazione di nome_funzione in formato doc_string """
    # blocco di codice che implementa la funzione
    # return valore del tipo_di_ritorno

La documentazione di una funzione va strutturata nel modo seguente:

def nome_funzione ( par1: tipo1, par2: tipo2 ) -> tipo_di_ritorno :
    """ Una breve frase che descrive COSA la funzione fa (NON come lo fa).

        Un esempio di utilizzo della funzione

        Opzionalmente (necessaria solo quando la funzione ha 2 o più parametri), 
        una descrizione dei valori necessari per eseguire la funzione
    """

Facciamo una prova, implementando la funzione trova(carattere, stringa) che ritorna True se il carattere è presente nella stringa, False altrimenti.

def trova(carattere:str, stringa:str) -> bool:
    """
    Dice se carattere è presente o meno nella stringa.

    Ad esempio trova("c", "cane") ritorna True, mentre
    trova("c", "gatto") ritorna False

    Parametri
    ----------
    carattere
        il carattere da cercare
    stringa
        la stringa in cui cercare il carattere        
    """

    if carattere in stringa:
        return True

    return False

Tutto qui! Di sicuro non è una cosa molto complicata... ma chiaramente ci vorrà un pò di esercizio per essere sicuri di avere capito tutto bene. Per fortuna sono qui sotto :)

Esercizi

Esercizio 501

Scrivere una funzione che calcola l'area di un rettangolo e una che ne calcola il perimetro, date la base e l'altezza.
Chiedere all'utente di inserire i valori per base e altezza e calcolare area e perimetro del rettangolo, utilizzando le funzioni implementate.

Esercizio 502

Scrivere una funzione che calcola l'area di un cerchio e una che calcola la sua circonferenza. Entrambe richiedono (ovviamente) come parametro il raggio del cerchio.
Chiedere all'utente di inserire un valore per il raggio e procedere a visualizzare area e circonferenza del cerchio relativo, calcolate utilizzando le funzioni implementate.

Esercizio 503: triangoli rettangoli

Scrivere 3 funzioni relative ai triangoli rettangoli. Tutte e tre prendono come parametri la lunghezza reale dei cateti e calcolano rispettivamente:

l'ipotenusa
l'area
il perimetro.

Utilizzare la funzione ipotenusa all'interno della funzione perimetro.

Esercizio 504: potenze

Dati un parametro per la base e uno (intero) per l'esponente, implementare la funzione potenza. Attenzione ai valori negativi degli esponenti.

(Per implementare questa funzione non potete usare la sintassi Python base**esp, ma dovete scrivere i calcoli da fare)

Esercizio 505: MCD

Scrivere una funzione che, dati due numeri interi positivi come parametri, ritorna il Massimo Comun Divisore fra questi.

Esercizio 506: mcm

Scrivere una funzione che, dati due numeri interi positivi come parametri, ritorna il minimo comune multiplo fra questi.

Esercizio 507: carattere

Scrivere una funzione chiamata valutaCarattere che prende una stringa come parametro. Se la stringa è formata da più di un carattere la funzione ritorna la scritta "errore". Se è un solo carattere, ritorna la stringa "vocale", "consonante", "cifra" , "altro" a seconda del carattere passato.

Esercizio 508: inverti stringa

Scrivere una funzione che, data una stringa, ritorna la stringa rovesciata. Ad esempio fornito "ciao" come parametro, la funzione ritorna la stringa "oaic".

Esercizio 509: palindroma

Scrivere una funzione che, data una stringa, dice se è palindroma oppure no. Una stringa palindroma (ad esempio: "anna") si legge uguale in entrambi i versi. Ritornare True o False a seconda che la stringa sia palindroma oppure no.

Esercizio 510: farfallese

Scrivere una funzione che, data una stringa, ritorna la stringa convertita in farfallese. In farfallese ogni vocale viene seguita da una f + la vocale ripetuta. Ad esempio la stringa "ciao" in farfallese diventa "cifiafaofo".

Esercizio 511

Scrivere una funzione che prende come parametro una lista di numeri interi e ritorna una lista con solo i numeri dispari della lista precedente.

Ad esempio, dispari( [1,2,3,4,5,6,7] ) ritorna [1,3,5,7].

Esercizio 512

Scrivere una funzione che prende come parametro una lista e ritorna il numero di interi presenti come elementi della sequenza. (Pensa, pensa...)

Esercizio 513

Scrivere una funzione che prende come parametro una stringa qualsiasi e ritorna una stringa con le lettere minuscole (solo le lettere) ordinate alfabeticamente e ripetute una sola volta.

Ad esempio elencaLettere("casa") ritorna "acs". elencaLettere("Hai capito?") ritorna "achiopt".

Esercizio 514

Scrivere una funzione che prende come parametro due stringhe e che ritorna l'intersezione MAIUSCOLA delle loro lettere ordinate alfabeticamente, ovvero una lista con le lettere (scritte in maiuscolo) presenti in entrambe le stringhe.

Ad esempio intersezioneMaiuscola("casa", scuola") ritorna [ "A", "C", "S"]