Funktionen
Wenn man ein Problem endlich gelöst hat, wäre es doch schön, diese Lösung immer wieder verwenden zu können. Das geht mit Funktionen!
Funktionen sind Unterprogramme des Hauptprogramms, die eine bestimmte Aufgabe erledigen. Sie können so eigene Befehle kreieren und immer wieder verwenden, wann immer Sie diese Funktion brauchen.
Syntax
Um die Syntax einer Funktion zu verstehen, schauen wir ein Beispiel an: Sagen wir, wir müssen immer wieder den Flächeninhalt eines Quadrats berechnen. Anstatt die Rechnung immer wieder aufzuschreiben, bietet es isch an, eine Funktion zu schreiben. Das könnte so aussehen:
Hier wird eine Funktion flaeche_quadrat definiert, die eine Seitenlänge als Parameter erwartet und dann verarbeitet. Die Funktion nimmt diese Seitenlänge und berechnet damit den Flächeninhalt des Quadrats. Letztlich gibt sie den Wert zurück ans Hauptprogramm.
Beachten Sie:
- Eine Funktion wird mit dem Schlüsselwort
defdefiniert. - Danach folgt der Name der Funktion, hier also
flaeche_quadrat. - Dann runde Klammern
(), um die Parameter zu definieren. - Danach folgt ein Doppelpunkt
:, der den Beginn des Funktionskörpers markiert. - Der Code, der zur Funktion gehört, wird eingerückt im Körper des Codeblocks geschrieben.
- Mit
returngeben Sie den Wert zurück, den die Funktion berechnet hat. So können Sie den Wert im Hauptprogramm weiterverwenden. - Im Hauptprogramm nutzen wir die Funktion, indem wir ihren Namen aufrufen und die Seitenlänge als Argument in den runden Klammern übergeben. Das Argument wird dann in der Funktion ins Parameter
seitenlaengeabgefüllt.
Beispiele
Würfeln (eine Funktion ohne Parameter und ohne return-Wert)
Sagen wir, Sie wollen eine Funktion schreiben, die wie ein Würfel Ihnen eine Zufallszahl zwischen 1 und 6 ausdruckt. Das dient als Beispiel, wie Sie eine Funktion ohne Parameter und ohne return-Wert definieren können. Diese Funktion könnte so aussehen:
Jetzt können Sie die Funktion wuerfeln() immer wieder aufrufen, wann immer Sie eine Zufallszahl zwischen 1 und 6 ausdrucken wollen. Das ist wohl einfacher, als immer wieder den gleichen Code zu schreiben.
Flächeninhalt eines Rechtsecks (eine Funktion mit zwei Parametern und mit return-Wert)
Sagen wir, Sie wollen eine Funktion schreiben, die den Flächeninhalt eines Rechtecks berechnet. Diese Funktion könnte so aussehen:
Hier wird eine Funktion flaeche_quadrat definiert, die eine Seitenlänge als Eingabeparameter erwartet. Die Funktion berechnet dann den Flächeninhalt des Quadrats und gibt den Wert zurück ans Hauptprogramm.
Aufgaben
Aufgabe: Volumen eines Würfels
Schreiben Sie eine Funktion, die das Volumen eines Würfels berechnet.
Mögliche Lösung
def volumen_wuerfel(seitenlaenge): volumen = seitenlaenge ** 3 # seitenlaenge * seitenlaenge * seitenlaenge return volumen # Hauptprogramm print("Das Volumen eines Würfels mit Seitenlänge 5 ist:", volumen_wuerfel(5)) print("Das Volumen eines Würfels mit Seitenlänge 10 ist:", volumen_wuerfel(10))
Aufgabe: Umrechnung von Celsius in Fahrenheit
Schreiben Sie eine Funktion, die eine Temperatur in Celsius in Fahrenheit umrechnet. Die Formel zur Umrechnung lautet: F = C * 9/5 + 32
Mögliche Lösung
def celsius_in_fahrenheit(celsius): fahrenheit = celsius * 9/5 + 32 return fahrenheit # Hauptprogramm print("20 Grad Celsius sind", celsius_in_fahrenheit(20), "Grad Fahrenheit.") print("100 Grad Celsius sind", celsius_in_fahrenheit(100), "Grad Fahrenheit.")
Aufgabe: Boolescher return-Wert
Eine Funktion kann auch einen Wahr/Falsch-Wert als Rückgabewert haben. So können Sie die Funktion direkt in einer if-Selektion gebrauchen.
Schreiben Sie eine Funktion istGerade(zahl), die überprüft, ob eine Zahl gerade ist. Die Funktion soll True zurückgeben, wenn die Zahl gerade ist, und False, wenn sie ungerade ist.
Nutzen Sie die Funktion in einem Hauptprogramm, das alle geraden Zahlen bis 10 ausgibt.
Mögliche Lösung
def istGerade(zahl): if zahl % 2 == 0: return True # Das else ist hier optional, weil return die Funktion abbricht return False # Hauptprogramm for i in range(11): if istGerade(i): print(i, "ist eine gerade Zahl.")