什麼是 Python 函式？

在 Python 中，函式（Function） 是一段可重複使用的代碼，用於執行特定的任務。
函式能讓代碼更具結構性、提高可讀性，並支持代碼重用。函式通常可以接受參數並返回結果。

Python 函式的分類

1. 內建函式（Built-in Functions）
2. 自定義函式（User-defined Functions）
3. 匿名函式（Lambda Functions）
4. 高階函式（Higher-order Functions）
5. 模組函式（Module Functions）

1. 內建函式（Built-in Functions）

Python 提供了大量的內建函式，這些函式不需要額外導入模組即可使用。
特性：即開即用，功能強大。

print(len("Hello"))  # 內建的 len() 函式，返回字串的長度
max([1, 5, 3])       # 返回列表中的最大值
int("123")           # 將字串轉換為整數

常見的內建函式：
數學相關：abs()、pow()、round()、sum()、min()、max()
類型轉換：int()、float()、str()、list()、dict()、tuple()
輸出輸入：print()、input()
邏輯判斷：all()、any()、bool()

2. 自定義函式（User-defined Functions）

這是由用戶自行定義的函式，根據需求來執行特定任務。
特性：靈活，能根據特定問題量身打造。

def add(a, b):
    return a + b

print(add(3, 5))  # 輸出：8

3. 匿名函式（Lambda Functions）

匿名函式是一種簡化的函式，不需要用 def 定義，而是直接使用 lambda 關鍵字。
特性：適合一次性的小功能，常與高階函式（如 map()、filter()）結合使用。
語法：lambda 參數: 表達式

square = lambda x: x ** 2
print(square(4))  # 輸出：16

numbers = [1, 2, 3, 4]
squared_numbers = list(map(lambda x: x ** 2, numbers))
print(squared_numbers)  # 輸出：[1, 4, 9, 16]

4. 高階函式（Higher-order Functions）

這些函式可以接受其他函式作為參數，或者返回一個函式。
特性：結合函式與邏輯，適合處理迭代操作。
常見高階函式：

• map()：對可迭代物件的每個元素應用函式。
• filter()：篩選出滿足條件的元素。
• reduce()：累積計算（需引入 functools）。

# 使用 map 將數字列表中的每個元素平方
numbers = [1, 2, 3, 4]
squared = list(map(lambda x: x ** 2, numbers))
print(squared)  # 輸出：[1, 4, 9, 16]

# 使用 filter 過濾偶數
even = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
print(even)  # 輸出：[2, 4]

5. 模組函式（Module Functions）

來自 Python 模組或套件的函式，需要透過 import 導入後才能使用。
特性：專門解決特定問題，功能豐富。

import math
print(math.sqrt(16))  # 輸出：4.0

from random import randint
print(randint(1, 10))  # 輸出：1 到 10 的隨機整數

總結
Python 的函式能夠靈活解決各種問題：

• 內建函式 提供即用功能:
• Python 內建函式:range() 函式：打造你的數字序列
• Python 內建函式:divmod()「商和餘數」
• Python 內建函式: zip() & [list] 運用
• Python 內建函式: enumerate()在迭代中同時獲取索引和值
• 自定義函式 用於實現特定邏輯。
• 匿名函式 適合簡單且一次性使用：Python 的 Lambda 函式：簡潔而強大的匿名函式
• 高階函式 幫助處理迭代與篩選:
  • Python 的 filter()函式：篩選出符合條件的元素
  • Python 高階函式：Higher-Order Function 當作變數使用
• 模組函式 則專注於特定領域。