Оформите вывод длинного числа на экран в виде отдельной процедуры питон
Обновлено: 25.06.2024
Python – универсальный и гибкий язык. Часто в нем есть несколько способов добиться какой-либо цели. В этом руководстве мы разберем несколько способов вывести строку и переменную одновременно.
Итак, давайте начнем!
Как использовать функцию print() в Python
Чтобы вывести что-либо на экран, мы используем функцию print() . Пишем ключевое слово print , за которым следует пара круглых скобок () . Внутри этих скобок мы помещаем то, что хотим распечатать. Это выглядит следующим образом:
Если вы пишете код в специальном редакторе или IDE, например, в Visual Studio Code с расширением Python, ошибка типа пропущенных скобок сразу будет подчеркнута. Вы также получите подсказку о том, что именно не так в вашем коде:
Как упоминалось выше, print() используется для вывода данных самых разных типов. Вы можете вывести строки, числа, переменные и другие типы данных.
Вы также можете выводить в одной инструкции print() и текст (или строки), и переменные .
В следующих разделах мы разберем несколько способов справится с этой задачей.
Скачивайте книгу у нас в телеграм
Как вывести переменную и строку в Python с помощью конкатенации
Если мы обратимся к словарю, то узнаем, что слово конкатенация означает объединение, связывание чего-либо в одну цепочку или ряд.
В Python мы объединяем данные друг с другом при помощи оператора сложения (+).
Имейте в виду, что конкатенация используется только для строк. Поэтому, если переменная, которую вы хотите объединить с остальными строками, имеет, к примеру, целочисленный тип данных, вам придется преобразовать ее в строку с помощью функции str() .
В следующем примере давайте выведем значение переменной вместе с каким-нибудь другим текстом.
Поместим строки в двойные кавычки, имя переменной используем без каких-либо добавлений, а для объединения строк и значения переменной применим оператор сложения. Вот так это будет выглядеть:
При конкатенации строк вам нужно добавлять пробелы самостоятельно. Поэтому, если бы в предыдущем примере мы не включили пробелы в кавычки, результат выглядел бы следующим образом:
Вы даже можете добавить пробелы отдельно:
Это не самый предпочтительный способ вывода строк и переменных. Всё потому, что он может быть подвержен ошибкам и требует много времени.
Как вывести переменную и строку в Python, разделив их запятыми
Вы можете указать строку и переменную в качестве аргументов функции print() , просто перечислив их через запятую. К примеру, можно сделать следующим образом:
После закрывающей кавычки мы добавили запятую, которая отделяет этот фрагмент текста от значения, содержащегося в имени переменной ( first_name ). После этого мы добавили саму переменную.
Мы могли бы добавить ещё какой-нибудь текст после переменной, например так:
Этот метод также работает с более чем одной переменной:
Обязательно разделяйте все аргументы функции print() запятыми!
Если бы между first_name и last_name не была добавлена запятая, код выдал бы следующую ошибку:
Выводим переменную и строку с использованием форматирования строк
Чтобы использовать форматирование строк, нужно добавить пару фигурных скобок <> в то место, где вы хотите добавить значение переменной. Это выглядит следующим образом:
В данном примере есть одна переменная – first_name .
Внутри print() в качестве аргумента передана строка, котрую мы хотим вывести. Строка берется в двойные кавычки. А внутри строки мы добавили пару фигурных скобок в том месте, где хотим добавить значение переменной first_name .
Если мы попытаемся запустить данный код, он будет иметь следующий результат:
Как мы видим, значение переменной first_name не вывелось!
Если у вас больше одной переменной, вы используете столько пар фигурных скобок, сколько у вас переменных:
В данном примере мы создали две переменные и хотим вывести на экран обе, одну за другой. Поэтому мы добавили два набора фигурных скобок в те места, где должны быть вставлены значения наших переменных.
Что касается метода .format() , важно понимать, что здесь имеет значение порядок, в котором вы помещаете имена переменных внутрь метода.
На место первой пары фигурных скобок будет вставлено значение той переменной, имя которой вы указали в методе format() первым. На место второй пары фигурных скобок встанет значение второй указанной переменной.
Внутри метода обязательно разделяйте имена переменных запятыми:
Если бы мы изменили порядок переменных внутри метода, результат выглядел бы несколько иначе:
Как вывести переменную и строку с помощью f-строк
f-строки – лучший, более читаемый и лаконичный способ форматирования строк по сравнению с методом, который мы видели в предыдущем разделе.
Его синтаксис проще и требует меньше ручной работы.
Общий синтаксис для создания f-строки выглядит следующим образом:
Перед открывающими кавычками внутри функции print() добавляется буква f/
Чтобы напечатать переменную со строкой в одном операторе print() , вы снова включаете символ f в то же место – прямо перед кавычками.
Затем вы добавляете нужный текст, а в том месте, где нужно вставить значение переменной, вы добавляете пару фигурных скобок <> с именем переменной внутри них. После этого можно добавить еще текст и закрыть кавычки (или просто закрыть кавычки). Вот так это должно выглядеть:
Чтобы напечатать больше одной переменной, вы добавляете еще один набор фигурных скобок со вторым именем переменной:
Порядок размещения имен переменных опять же имеет значение. Поэтому убедитесь, что вы добавляете их в соответствии с желаемым результатом.
Если бы мы изменили порядок имен, мы бы получили следующий результат:
Заключение
Спасибо, что дочитали до конца! Теперь вы знаете, как вывести одновременно строку и переменную в одной строке.
Функция в программировании не совсем то же самое, что функция в математике. В математике функция принимает одно значение и возвращает другое. В программировании — это программа в программе, отдельный участок кода, к которому можно обратиться по имени.
Зачем это нужно? Если у вас есть код, который используется несколько раз в рамках программы, то функция позволяет написать код один раз, а потом просто вызывать его при необходимости. Так мы не дублируем код и лучше его структурируем.
Встроенные функции
В Питоне есть множество встроенных в (1) стандартный функционал (built-in functions) и (2) дополнительные библиотеки (library functions) функций, и мы много раз их использовали.
Рассмотрим функцию для создания гистограммы plt.hist(). Вначале импортируем библиотеки.
Сгенерируем данные, которые передадим этой функции (эти же данные мы создавали и использовали на восьмом занятии вводного курса).
Теперь построим гистограмму передав ей в качестве параметров и аргументов наши данные и количество интервалов.
Как мы видим, достаточно обратиться к соответствующей библиотеке ( plt ), вызвать эту функцию по имени ( hist ) и задать параметры и их аргументы ( height и bins = 10 ), и будет исполнен тот код, который заложили в нее создатели библиотеки Matplotlib.
Теперь несколько слов про параметры и аргументы функции.
Параметры и аргументы функции
Для начала определимся с терминами:
- параметр — это то, что запрашивает функция при вызове (например, bins , количество интервалов)
- аргумент — значение этого параметра (в нашем случае, 10 ).
Возникает вопрос, что же такое height ? Логично предположить, что это аргумент (ведь это наши данные). Но тогда как функция узнает, какому параметру он соответствует?
Все дело в том, что параметры и их аргументы могут быть позиционными (positional) и именованными (keyword).
В первом случае, достаточно указать аргумент и поставить его в правильном порядке (позиции). Функция сама поймет, какой параметр ей передают. Во втором случае, нужно указать и название параметра, и аргумент.
Позиционный параметр можно сделать именованным, и тогда порядок важен не будет.
Кроме того, функция может иметь параметры с аргументами по умолчанию. Это делает такой параметр не обязательным, а значит упрощает и ускоряет вызов функции.
Как вы видите, результат во всех трех случаях совершенно одинаковый.
Если вы сомневаетесь в том, какие параметры принимает функция и что является результатом ее работы, полезно обратиться к документации в Интернете. Например, по функции plt.hist() ее можно найти вот здесь⧉.
Стоит отметить, что функция может как принимать один, два или несколько параметров, так и не принимать их вовсе. Например, функция print(), если не указывать параметры, выдает пустую строку.
Функции и методы
Предположим, у нас есть строка, и мы хотим сделать первую букву каждого слова заглавной. Для этого у строки есть метод .title().
А теперь попробуем применить этот метод к списку, состоящему из тех же слов, что и строка.
Как мы видим, Питон выдал ошибку.
Собственные функции в Питоне
Объявление и вызов функции
Функции не обязательно должны быть встроены в базовый функционал или библиотеки. Мы вполне можем объявлять (т.е. создавать) собственные функции (user-defined functions). Рассмотрим пример.
Теперь давайте разберем каждый элемент этого кода. Вначале посмотрим как объявить функцию (declare a function).
- ключевое слово def необходимо для объявления функции
- далее идут название функции, которое вы сами определяете, и
- параметры, которые может принимать ваша функция
- после двоеточия на новой строке с отступом идет так называемое тело функции, то есть то, что будет исполняться при вызове функции
- в конце ставится ключевое слово return, возвращающее результат работы функции
Затем, когда это необходимо, мы можем вызвать функцию (call a function), указав ее имя и передав, при их наличии, соответствующие аргументы внутри круглых скобок.
Пустое тело функции
Оставлять тело функции совсем пустым нельзя. Нужно как минимум указать ключевое слово return или оператор pass.
Хотя может показаться, что в этом случае функция ничего не выдает, на самом деле это не так. И в том, и в другом случае функция возвращает особый тип данных None (отсутствие значения).
Функция print() вместо return
Помимо ключевого слова return, результат работы функции можно вывести с помощью print().
Хотя визуально вывод идентичен, отличие все-таки есть:
- Использование return возвращает значение функции (в нашем случае значение переменной res) и прерывает ее работу
- Функция print() просто выводит это значение пользователю и не влияет на дальнейшее исполнение кода, если он есть
Параметры собственных функций
С точки зрения параметров, у собственных функций те же самые возможности, что и у встроенных функций. В частности, параметры могут быть позиционными и именованными.
Параметры собственной функции также могут быть заданы по умолчанию. В этом случае при вызове функции их указывать не обязательно.
И конечно функция может изначально не иметь параметров.
Дополнительные возможности функций
Вызов функции можно совмещать с арифметическими операциями.
Доступны и логические операции.
Если результатом вывода является строка, то у этой строки также есть индекс.
Функция может не использовать параметры, но получать данные от пользователя через input().
Появится окно для ввода числа.
Введем число пять и посмотрим на результат.
Результат вызова функции
Функция не обязательно возвращает только число или строку, это может быть, в частности, список, кортеж или словарь. Рассмотрим несколько примеров.
Функция может возвращать сразу несколько значений.
Если результат вызова этой функции записать в две переменных, то ожидаемо в них окажется строка и число.
Если записать в одну, то получится кортеж.
Функция может возвращать и логическое значение. Давайте объявим функцию, которая проверяет четное ли ей передали число (и в этом случае вернет True) или нечетное (и тогда False).
Использование библиотек
Внутри функций можно использовать дополнительные библиотеки Питона. Например, применим функцию mean() библиотеки Numpy для расчета среднего арифметического.
Глобальные и локальные переменные
Некоторые переменные существуют (или как еще говорят, видны) только внутри функции, другие во всей программе. В первом случае, говорят про локальные переменные, во втором — про глобальные. Сразу приведем несложный пример.
Здесь никаких проблем не возникло. Мы создали глобальную переменную и потом легко использовали ее внутри очередной функции. Обратное не всегда возможно.
Функция была вызвана без проблем. При этом если мы попробуем обратиться к переменной local_name вне этой функции, Питон выдаст ошибку.
Все дело в том, что область видимости этой переменной ограничена функцией show_local_name(). Для того чтобы она была видна во всей программе, можно использовать ключевое слово global.
Давайте посмотрим, что будет, если есть две переменные с одинаковым названием, причем одна из них глобальная, а вторая — локальная.
При этом значение глобальной переменной для остального кода не изменится.
Анонимные или lambda-функции
Функции создают не только через ключевое слово def и название функции. Можно использовать слово lambda и вообще обойтись без названия. Приведем простой пример.
Теперь давайте в деталях рассмотрим, как мы получили такой результат.
Разумеется, ничто не мешает поместить этот же функционал в обычную функцию.
Анонимную функции при этом удобно использовать в тех случаях, когда применение обычной функции избыточно. Продемонстрирую на примере.
Lambda-функция внутри функции filter()
Предположим, у нас есть список чисел, и мы хотим оставить в нем только те числа, которые больше 10. Давайте решим эту задачу с помощью функции filter() и lambda-функции.
Функция filter() принимает два параметра:
- Во-первых, еще одну функцию, выполняющую роль критерия; она выдает True , если элемент нужно оставить, и False — если убрать
- Во-вторых, набор элементов, которые нужно отфильтровать в виде списка, кортежа или множества
Получив их, filter() применяет критерий (функцию) к каждому из элементов набора.
Посмотрим на реализацию на Питоне. Вначале создадим список.
Теперь зададим фильтрующую lambda-функцию.
После этого поместим criterion и nums в функцию filter(). Так как сама функция filter() вернет нам не список, а специальный объект iterator, его в свою очередь нужно преобразовать обратно в список с помощью функции list().
Чаще такой функционал записывают в одну строчку.
И в этом и заключается удобство lambda-функции, ее не надо объявлять заранее. Через обычную функцию код выглядел бы так.
Lambda-функция внутри функции sorted()
Теперь рассмотрим lambda-функцию в коде, который мы использовали на занятии по рекомендательным системам. Воспроизведем в миниатюре часть решения из того занятия.
В какой-то момент мы получили список из кортежей. И в каждом кортеже был индекс фильма и расстояние до него.
Затем мы захотели отсортировать этот список по расстоянию, то есть по второму элементу кортежа.
Мы взяли функцию sorted() и в качестве параметра ключа, по которому сортировать список (key), передали ей lambda-функцию, принимающей кортеж из двух элементов на входе, и выдающей второй его элемент на выходе.
Параметр reverse = True , напомню, задает сортировку по убыванию.
*args и **kwargs
Прежде чем завершить, поговорим про еще одну важную тему, а именно про так называемые *args (сокращение от arguments) и **kwargs (keyword arguments).
Они позволяют передавать функции различное количество позиционных (*args) или именованных (**kwargs) аргументов.
Рассмотрим на примере. Начнем с *args.
Предположим, что у нас есть простая функция, которая принимает два числа и считает среднее арифметическое.
Все отлично работает, но мы не можем передать этой функции больше двух чисел. Возможным решением станет функция, которая изначально принимает список в качестве аргумента.
Все опять же работает, но нам каждый раз нужно создавать список. При попытке передать отдельные числа функция выдаст ошибку.
*args позволяет передавать функции произвольное количество отдельных чисел.
Как вы видите, главным элементом здесь является оператор распаковки * (unpacking operator). Он принимает все передаваемые в функцию числа и формирует из них кортеж.
Затем мы проходимся по элементам этого кортежа, рассчитываем их сумму и делим на количество элементов. Использовать слово args не обязательно, мы назвали наш позиционный аргумент nums.
Если мы по какой-то причине захотим передать функции список, мы можем это сделать.
В этом случае мы передаем название списка со звездочкой *.
Для того чтобы продемонстрировать преобразование чисел в кортеж, напишем вот такую несложную функцию.
**kwargs
При использовании **kwargs происходит почти то же самое за тем исключением, что мы распаковываем именованные, а не позиционные аргументы. И распаковываем их в словарь, а не в список. Сразу посмотрим на примере.
Приведем более сложный пример. Напишем функцию, которая на вход примет произвольное количество чисел (позиционный аргумент), преобразует в кортеж (*args) и рассчитает среднее арифметическое (mean) и среднее квадратическое отклонение (standard deviation).
Для каждой из метрик мы дополнительно создадим именованный параметр, который определит выводить эту метрику или нет. Параметры мы передадим через **kwargs. Внутри функции из них будет сформирован словарь.
Вызовем функцию simple_stats() и передадим ей числа и именованные аргументы.
Если для одного из параметров задать значение False, функция не выведет соответствующую метрику.
Для того чтобы передать параметры списком и словарем, нам нужно использовать операторы распаковки * и * * соответственно.
Количество именованных аргументов в **kwargs может быть любым. Ничто не мешает нам добавить еще один параметр.
Впрочем, для того чтобы это имело смысл, такой параметр должен быть прописан внутри функции.
В заключение скажу, что все приведенные выше примеры являются учебными и без *args и **kwargs здесь конечно можно обойтись. На практике, они применяются в более сложных конструкциях, например, в так называемых декораторах, однако эта тема выходит за рамки сегодняшнего занятия.
Подведем итог
Сегодня мы впервые поговорили про функции в программировании и выяснили, чем они отличаются от функций в математике. Кроме того мы узнали, что в Питоне можно:
- использовать готовые функции, которые уже встроены либо в базовый функционал, либо в дополнительную библиотеку;
- объявлять собственные функции через ключевое слово def и название функции; а также
- создавать анонимные или lambda-функции, которые очень удобно применять там, где в полноценных собственных функциях нет необходимости
Помимо этого, мы выяснили, что любой функции можно передать параметры и аргументы, которые в зависимости от способа передачи могут быть позиционными или именованными.
Мы узнали, что у переменной может быть локальная и глобальная области видимости.
Наконец, мы поговорили про возможность передачи различного количества позиционных и именованных аргументов через *args и **kwargs.
Вопросы для закрепления
Какие три вида функций мы изучили?
Посмотреть правильный ответ
Ответ: встроенные, собственные, а также анонимные или lambda-функции.
Какие бывают параметры и аргументы функции?
Посмотреть правильный ответ
Ответ: позиционные (в этом случае мы указываем только аргумент, но ставим его в определенном порядке) и именованные (указываем и параметр, и аргумент, но порядок не важен).
Какова область видимости локальной переменной?
Посмотреть правильный ответ
Ответ: область видимости локальной переменной ограничена той функцией, в которой эта переменная была объявлена.
Читайте также: