Pythonプログラミング基礎の導入
みんな、こんにちは！今日はPythonの面白いところに飛び込んでいくで～。関数って聞いたことあるかな？関数はプログラムの中で「お手伝い」をしてくれる大事な存在やねん。
メリット
- コードの再利用：一度作った関数を何度でも使えるから、同じコードを何回も書かんで済むで。
- 読みやすさ：関数を使うことで、プログラムの構造がスッキリして、他の人が見ても分かりやすくなるんや。
- デバッグの簡単さ：問題が起きた時、関数ごとにチェックできるから、エラーの特定が楽やね。
例え話
例えば、料理を作る時に考えてみてや。お母さんが毎日同じカレーを作るのに、いちいち「玉ねぎを切る」とか「スパイスを入れる」って言わんでも、最初にレシピを書いておけば、後はそれを見ながら作るだけやん。それが関数の役割なんや。レシピ（関数）を使うことで、料理（プログラム）がスムーズに進むってわけや。
これから、関数の基本を一緒に学んでいこうな！
関数の定義と呼び出し：def文、return文
さてさて、今回は関数の定義と呼び出しについてやで！ここでは、どうやって関数を作るのか、そしてその関数をどのように使うのかを見ていくで～。
関数の定義
関数を定義するには、def文を使うんや。これは「定義する」って意味や。関数名を決めて、中に入れる処理を書いたら完成やで。
def greet():
print("こんにちは！")
この例では、greetという名前の関数を作ったで。中身は「こんにちは！」って挨拶するだけやけど、これが関数やねん。
関数の呼び出し
関数を呼び出すときは、その関数名を書くだけや。さっき作ったgreet関数を呼び出してみるで。
greet()
これを実行すると、画面に「こんにちは！」って表示されるんや。簡単やろ？
return文
関数から値を返したいときは、return文を使うで。これを使うことで、関数が計算した結果を外に渡すことができるんや。
def add(a, b):
return a + b
このadd関数は、2つの引数aとbを足して、その結果を返してくれるんや。呼び出し方はこんな感じやで。
result = add(3, 5)
print(result) # 8が表示される
このように、関数を使うことで、処理を整理して、コードをスッキリさせることができるんや。次は、引数と戻り値についてもっと詳しく見ていこうな！
引数と戻り値：位置引数、キーワード引数、デフォルト引数
次は、関数に渡す引数と、その結果として戻ってくる値についてやで！引数を使うことで、関数をもっと柔軟に使えるようになるんや。さっそく見ていこか！
位置引数
まずは、位置引数についてや。これは、関数を呼び出すときに、引数をそのまま並べて渡す方法やで。
def greet(name):
print(f"こんにちは、{name}さん！")
greet("太郎") # こんにちは、太郎さん！が表示される
ここでは、greet関数に名前を渡して、その名前を使って挨拶するんや。引数の位置が大事やから、順番を間違えんようにせなあかんで。
キーワード引数
次は、キーワード引数についてや。これは、引数名を指定して値を渡す方法やから、順番を気にせんでええのが特徴やで。
def introduce(name, age):
print(f"{name}さんは{age}歳です。")
introduce(age=25, name="花子") # 花子さんは25歳です。が表示される
このように、ageやnameっていう引数名を使って値を渡すことで、順番を気にせずに呼び出せるんや。便利やろ？
デフォルト引数
デフォルト引数は、引数にデフォルトの値を設定できる機能やで。これを使うと、引数を省略した場合に自動的にその値が使われるんや。
def greet(name="ゲスト"):
print(f"こんにちは、{name}さん！")
greet() # こんにちは、ゲストさん！が表示される
greet("次郎") # こんにちは、次郎さん！が表示される
この場合、greet関数は引数を省略すると「ゲスト」と挨拶するようになってるんや。これも使い方次第で便利になるで。
これで、引数と戻り値の基本はバッチリや！次は、可変長引数について見ていこうな！
可変長引数：args, *kwargs
次は、可変長引数についてやで！これは、関数に渡す引数の数が決まってへんときに使う機能や。特に、リストや辞書のようなデータを扱うときに便利なんや。
*args
まずは、*argsについてや。これを使うと、任意の数の位置引数を受け取ることができるんや。*をつけることで、引数をタプルとして受け取ることができるで。
def sum_numbers(*args):
total = 0
for num in args:
total += num
return total
result = sum_numbers(1, 2, 3, 4, 5)
print(result) # 15が表示される
この例では、sum_numbers関数は、どんな数でも受け取って、その合計を計算することができるんや。引数の数は決まってへんから、使い勝手がいいで。
**kwargs
次は、**kwargsや。これを使うと、任意の数のキーワード引数を受け取ることができるんや。**をつけることで、引数を辞書として受け取ることができるで。
def print_info(**kwargs):
for key, value in kwargs.items():
print(f"{key}: {value}")
print_info(name="太郎", age=30, city="大阪")
この例では、print_info関数がキーワード引数を受け取って、それを辞書として処理してるんや。いろんな情報をまとめて渡せるから、便利やね。
まとめ
可変長引数を使うことで、柔軟性が増して、さまざまなデータを受け取ることができるようになるで。次は、スコープとネームスペースについて見ていこな！
スコープとネームスペース：ローカル変数とグローバル変数
さて、次はスコープとネームスペースについてや！これは、変数がどこで使えるのか、どこで定義されているのかを理解するための重要なポイントやで。
スコープとは
スコープは、変数が有効な範囲のことを指すんや。主に、ローカルスコープとグローバルスコープの2種類があるで。
ローカル変数
ローカル変数は、関数の中で定義された変数のことや。関数の外からはアクセスできへんから、関数の中だけで使われるんや。
def my_function():
local_var = "私はローカル変数やで！"
print(local_var)
my_function() # "私はローカル変数やで！"が表示される
# print(local_var) # これはエラーになるで！ローカル変数には外からアクセスできんから注意や
このように、local_varはmy_functionの中でしか使えへんから、外からは見えんのや。
グローバル変数
一方、グローバル変数は、プログラム全体で使える変数や。関数の外で定義されるから、どこからでもアクセスできるで。
global_var = "私はグローバル変数やで！"
def my_function():
print(global_var)
my_function() # "私はグローバル変数やで！"が表示される
ここでは、global_varは関数の外で定義されたから、関数の中でも使うことができるんや。
グローバル変数の変更
もし、関数の中でグローバル変数を変更したいときは、globalキーワードを使わなあかんで。
global_var = "最初の値"
def modify_global():
global global_var
global_var = "変更された値"
modify_global()
print(global_var) # "変更された値"が表示される
このように、globalを使ってグローバル変数を変更することができるんや。
スコープとネームスペースを理解することで、変数の使い方がもっとスムーズになるで！次は、ラムダ関数について見ていこうな！
ラムダ関数：簡潔な関数定義
さあ、最後にラムダ関数について学ぼうや！ラムダ関数は、ちょっとした処理を簡潔に書ける便利な関数やで。普通の関数と比べて、すごい短く書けるのが特徴や。
ラムダ関数の定義
ラムダ関数は、lambdaキーワードを使って定義するんや。基本的な形はこんな感じやで。
lambda 引数: 式
例えば、2つの数の合計を計算するラムダ関数を作ってみるで。
add = lambda x, y: x + y
result = add(3, 5)
print(result) # 8が表示される
ここでは、addというラムダ関数を定義して、3と5を足してるんや。通常の関数よりもすっきりしてるやろ？
高階関数との組み合わせ
ラムダ関数は、高階関数と組み合わせて使うことが多いんや。例えば、リストの要素を変換するmap関数や、条件に応じてフィルタリングするfilter関数と一緒に使うことができるで。
map関数の例
numbers = [1, 2, 3, 4]
squared = list(map(lambda x: x ** 2, numbers))
print(squared) # [1, 4, 9, 16]が表示される
ここでは、リストの各要素を2乗するラムダ関数をmap関数に渡してるんや。
filter関数の例
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
even_numbers = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
print(even_numbers) # [2, 4, 6]が表示される
この例では、リストから偶数だけを取り出すラムダ関数をfilter関数に渡してるんや。
まとめ
ラムダ関数を使うことで、簡潔に関数を定義できるから、ちょっとした処理であればすごく便利やで。特に高階関数と組み合わせると、処理がさらにスムーズになるんや。
これで、Pythonの関数に関する基本的な知識を学んだことになるで！これを元に、もっといろんなプログラムを書いてみてな！次は、実際にコードを書いてみる演習をして、理解を深める時間にしようか！
【Python関数の基礎】簡単に使えるラムダ関数で処理をスマートに！
