一、函数的基本概念
在使用Python实现某些复杂的功能的时候，容易遇到一些重复率较高的代码，为了代码能够重复使用并提升代码的整洁度，函数这一方式经常被使用。函数可以用来将复杂的问题分解成若干个子问题，同时一旦为了某个子问题编写函数后，就可以在任意时候调用这个函数来实现特定的子功能。
数学中存在函数的概念，表示由自变量到因变量之间的映射关系，Python中的函数也类似，表示将输入经由一定的变化和处理之后得到预定的输出的过程。
例如在列表排序中使用到的函数sorted()，其语法格式为：
sorted(列表,reverse)
其中函数名为sorted，形参为列表和reverse，当给出具体的列表以及reverse具体的值时，即给出了具体的实参，之后就可以返回列表排序之后的内容。
因此函数还存在两个概念：形参和实参。
形参表示在定义函数时给出的参数形式，实参表示在调用定义好的函数时给出的参数具体值。
Python语言中，函数可以分为四类：
- 内置函数，如abs()，sorted()等，编写程序时可以直接使用；
- 标准库函数，安装Python时自带的标准库中的函数，如math、random等，需要使用import导入标准库，然后再使用；
- 第三方库函数，Python社区提供了许多其他高质量的库，如pandas、numpy等，单独下载安装后使用import导入，然后再使用；
- 自定义函数，使用者自己编写的函数。
二、函数的定义和使用
1、函数的定义与调用
定义函数的语法格式如下：
def 函数名([形参列表]):
函数体
在上述内容中，括号中的形参列表部分可以无参数，一个参数或者多个参数，如果有多个参数，每个参数之间用逗号间隔，[]部分在实际编写时需删去。此外圆括号后的“：”是必须有的，下面的函数体与def之间存在空格缩进。
若定义的函数存在返回值，则在函数体中需增加一行return语句，return语句可以有多个，但是一旦第一条return语句执行则函数立即终止，return语句可以出现在函数体的任何位置。
调用函数的语法格式如下：
函数名([实参列表])
在上述内容中，实参列表是指实际传给函数的参数内容，[]部分在实际编写时需删去，实参列表一般需要和函数中的形参列表一一对应。
注：一般来说，形参变量只能接收实参变量的值，而无法访问实参变量，但当实参变量为列表类型时（可变对象），形参会是对该对象的引用，在函数中可以直接修改它里面元素的值。
若函数中存在返回值，则可以在表达式中继续使用，若无，则可以单独作为表达式语句使用。
在上述实例中，函数名为max，形参列表中的参数分别为x1、x2、x3，在函数体中主要进行传入参数的比较，最后使用return语句返回最大值，下方分别使用input函数传入三个键盘输入的数，然后将这三个数作为实参内容传入函数max，之后将返回值赋给变量y，输入y得到相应的最大值。
2、函数的参数
函数中的参数设置决定着函数运行后的结果，参数的设置方式主要有四种，默认值参数、位置参数、名称传递参数以及可变参数。
默认值参数
在声明参数时，如果希望函数的一些参数是可选的，则可以在声明函数时为这些参数指定默认值，调用函数时，若没有传入对应的实参值，则函数使用默认的的参数值，默认值参数需要写在形参列表的最右边。
在上述实例中，x3在调用函数时未传入对应的参数值，则函数使用默认的参数值1。
位置参数
位置参数主要是指在调用函数时，默认按照位置的顺序传递。
在上述实例中，默认按照位置的顺序将实参传递给形参，即x1、x2、x3分别对应着int(num1)、int(num2)、int(num3)。
名称传递参数
名称传递参数主要是指在调用函数时，通过形参的名称传入指定的参数，也被称为关键字参数。
可变参数
在定义函数的时候，使用带一个星号的参数，如*param，则表示传递可变数量的参数，从该参数传入的所有参数将被合并为一个元组。
在上述实例中，存在两次调用函数的情形。第1次调用函数count()时，传递的各科成绩有4门；第2次调用函数count()时，传递的各科成绩有6门。每次传递给函数的“多余”实参都被作为形参的元组fraction收纳，并由此计算出相应的总分和平均分。
此外若使用带两个星号的参数，如**param，则表示传递可变数量的参数，从该参数传入的所有参数将被合并为一个字典。
在上述实例中，编写了一个名为stu的函数，它里面有两个参数，一个是位置参数term，另一个是参数**pern，它是一个用来接收传递过来的字典的参数。
该函数的功能是，先将传入的实参分别传入形参term和**pern，其中后者里的元素会自动保存为字典，然后根据键进行升序排列并输出，最后从pern里挑选出不及格者，组成一个新的字典fail，同时将不及格人数及名单输出。
3、返回多个值
在函数体中使用return语句可以在执行过程中跳出并返回一个值，若要返回多个值则可以返回一个元组。
Python程序设计基础：函数（二）