1. Introducción

¿Qué es una función?

Una función en Python (y en cualquier otro lenguaje de programación) es un bloque de líneas de código o un conjunto de instrucciones cuya finalidad es realizar una tarea específica. Puede reutilizarse a voluntad para repetir dicha tarea.

Las funciones nos ayudan a que el código sea más fácil de leer y entender, porque evitan tener que repetir códigos dentro de un programa.

Anteriormente, usamos algunas funciones como, por ejemplo, max() para obtener el valor máximo de una lista. Si quisiéramos, en lugar de utilizar esta función, escribir todo el código para hallar el valor máximo, tendríamos que escribir todo lo siguiente: 

En lugar de tener que escribir todas estas líneas, simplemente llamamos a la función max() cada vez que sea necesario. Es por eso que una de las grandes ventajas de usar funciones es que reduce el número total de líneas de código.

Una función tiene tres componentes importantes:

1.     los parámetros o argumentos que recibe , que son los valores que recibe la función como entrada y los utiliza.
2.     el código de la función, que son las operaciones o procesos que hace la función.
3.     el resultado (o valor de retorno), que es el valor final o salida  que entrega o regresa la función.

Recordemos el modelo computacional visto al inicio:

Observación: Hay un Estándar que establece las notaciones de las funciones:

https://docs.python.org/3/glossary.html#term-annotation

2. Funciones Predefinidas

Hay varias funciones que ya venimos utilizando desde el comienzo de la asignatura, como por ejemplo print(), input(), int(), float(), max(), min(), len(), etc. Todas estas son funciones que ya están incluidas en Python. Se suelen denominar Built-in Functions. (Ver documentación ACÁ)

No es necesario escribir el código, sino que solamente hay que llamarlas para poder utilizarlas.

Acá hay una lista en orden alfabético de estas funciones.

3. Creación de funciones

Antes de crear una función tenemos que hacernos las siguientes preguntas:

¿Cómo crear una función en Python?

Cualquier función debe tener:

• Un nombre que represente qué hace esa función.
• Los argumentos de entrada: Los valores que la función debe recibir para poder operar correctamente.
• El código a ejecutar (Proceso): Las operaciones o instrucciones que debe hacer.
• Los parámetros de salida o valor de retorno: los resultados que la función debe mostrar o regresar.

Sintaxis

• Para definir una función nueva en Python se utiliza la palabra reservada def seguida de un nombre y los argumentos de entrada entre paréntesis, y luego los dos puntos (:). 
• En la siguientes líneas (con la identación correspondiente), se escribe el conjunto de sentencias que debe realizar la función.
• Finalmente, se utiliza la palabra clave return para devolver un valor si es necesario.

NOTA: LAS DECLARACIONES DE LAS FUNCIONES DEBEN ESTAR ANTES DEL CÓDIGO PRINCIPAL O MAIN SCRIPT!!!

4. Argumentos de entrada

Hay diferentes formas de pasarle argumentos a una función:

• Teniendo funciones sin argumentos de entrada.
• Pasando los argumentos por posición.
• Pasando los argumentos por nombre.
• Teniendo argumentos por defecto.

4.1. Sin argumentos

Funciones sin argumentos de entrada

Empecemos con un ejemplo de la función más sencilla de todas. Una función sin parámetros de entrada ni parámetros de salida.

Primeramente, declaramos o definimos la función:

Después tenemos que llamar a la función por su nombre.

Si ejecutamos, en el terminal se debería ver: Hola!

4.2. Un solo argumento

Funciones con un solo argumento de entrada

Vamos a complicar un poco las cosas pasando un argumento de entrada. 

En la declaración de la función, tenemos que indicar entre paréntesis que espera recibir un argumento. El nombre que pongamos entre los paréntesis será el nombre de la variable que le damos al argumento y con el que operaremos dentro de la función.

Por ejemplo, definimos la misma función anterior pero con un argumento de entrada.

Ahora cuando llamemos a la función, sí o sí debemos pasarle un argumento. Por ejemplo:

Entonces, al ejecutar, veremos en el terminal: Hola Anastasia

Python permite pasar argumentos también de otras formas. A continuación las explicamos.

4.3. Por posición

Argumentos por posición

Los argumentos por posición o posicionales son la forma más básica e intuitiva de pasar parámetros. Si tenemos una función suma() que acepta dos parámetros, se puede llamar como se muestra a continuación:

Al tratarse de parámetros posicionales, se interpreta que el primer número es a y el segundo b. 

El número de parámetros es fijo, por lo que si intentamos llamar a la función con solo uno, dará error. Por ejemplo:

Tampoco es posible usar más argumentos de los tiene la función definidos, ya que no sabría que hacer con ellos. 

4.4. Por nombre

Argumentos por nombre

Otra forma de llamar a una función, es usando el nombre del argumento con = y su valor. El siguiente código hace lo mismo que el código anterior, con la diferencia de que los argumentos no son posicionales.

Al indicar en la llamada a la función el nombre de la variable y el valor, el orden ya no importa.

Como es de esperar, si indicamos un argumento que no ha sido definido como parámetro de entrada, tendremos un error.

4.5. Por defecto

Argumentos por defecto

Tal vez queramos tener una función con algún parámetro opcional, que pueda ser usado o no dependiendo de diferentes circunstancias. Para ello, lo que podemos hacer es asignar un valor por defecto a la función. En el siguiente caso c valdría cero salvo que se indique lo contrario.

Dado que el parámetro c tiene un valor por defecto, la función puede ser llamada sin ese valor.

5. Variables Globales y Locales

Variables Globales en Python

En Python las variables declaradas fuera de una función se conocen como variables globales. Se puede acceder a estas variables tanto dentro como fuera de una función, ya que tienen un alcance global.

Por ejemplo:

La variable a en el código se declara fuera de la función. Sin embargo al llamar a la función mostrar(), se pudo acceder a a porque se declaró con un alcance global.

Otro ejemplo:

Variables Locales en Python

Veamos qué pasa si hacemos lo contrario, si declaramos una variable dentro de una función y queremos acceder a ella fuera de la función.

En este caso, tenemos un NameError porque la variable a no está definida globalmente.

Las variables definidas dentro de las funciones se llaman variables locales. Su valor sólo se puede utilizar dentro de la función en la que se declaran.

 Tener en cuenta que no es buena idea llamar con el mismo nombre a variables locales y globales ya que se presta a confusión.

6. Pasaje por Valor

Pasaje de variables a funciones por valor

Veamos el siguiente ejemplo:

Al "pasarle la variable x" como argumento, en realidad le estoy pasando una copia del valor que contiene esta variable. Por lo tanto, dentro de la función se comporta como una variable local y cualquier modificación que se le haga no tiene efecto sobre la variable x.

7. Pasaje por Referencia

Pasaje de Variables a funciones por Referencia

Veamos el siguiente ejemplo:

En el caso de las listas y diccionarios, al pasarlos como argumentos a las funciones, no se crea una copia de los mismos sino que se trabajan como variables globales y cualquier modificación que se les haga dentro de la función, afecta al contenido de la variable. 

Es decir que no se le está pasando los valores a la función, sino una referencia de su dirección en memoria, es por ello que se denomina pasaje por referencia.

Ejemplo con diccionario:

7.1. Más información

Repasemos unos conceptos.

En Python todo es un objeto.

 Figura 1

Es importante entender  que el igual, no es una simple asignación, si no la creación de un Nuevo objeto. 

Si hay un igual => es un nuevo objeto!!

Veamos otro ejemplo:

 Figura 2

La salida de esto sería:

  Figura 3

Con esto en mente es mas fácil entender los que sigue.

Pasaje por valor

Pasaje por referencia

En Python al pasar una variable como argumento de una función estas se pasan por referencia o por valor.

Con una variable pasada como referencia, se actuará directamente sobre la variable pasada, por lo que las modificaciones afectarán a la variable original.

Vimos en la sección anterior el pasaje por Valor.

  Figura 4

En este scritp el valor de z no se duplica, por mas que se lo duplica en la función, esto no se refleja entre las líneas 11 a 13.

Por otro lado se aconseja NO  declarar las Variables como Globales, recordemos que así si se podían cambiar los valores.

Pero va a ser necesario que la función pueda realizar cambios.

 Así que ¿cual es la solución para que una función pueda alterar un valor y que el mismo sea permanente sin que la variable sea Global?

Respuesta : Pasaje por Referencia!!

En el paso por valor, que vimos en la sección anterior , lo que se pasa como argumento es el valor que contenía la variable, una copia no el valor original (parámetro), por eso las modificaciones hechas en las NO se reflejan fuera de la función, por que es una COPIA.

Si se relaciona con el concepto de Objetos vemos que al poner el = dentro de la función creo OTRO OBJETO. En la figura 4, dentro de la función en la línea 9 hay un igual..

esto hace que se cree un NUEVO OBJETO, pero se referencia a el valor z por 2.. y esta z dentro de la función no es lo mismo que la z fuera de la función, son objetos distintos que tienen igual nombre.. podríamos pensar que son dos alumnos que se llaman Juan y está en distintas aulas .. pero no son la misma persona.

En el paso por  referencia lo que se pasa como argumento es la referencia al objeto o nombre del objeto PERO NO SE PUEDE USAR EL = , POR QUE SE CREA OTRO OBJETO. 

Por eso debo pasar datos que pueda modificar sin usar el =.

Veamos con un ejemplo:

 Figura 5

• Vemos que el valor de x0 NO se altera, dentro de la función vale 4 y fuera de la función SIEMPRE vale 1. Dentro de la función línea 23 hay un igual => Creo un nuevo objeto!
• Vemos que el valor de y0, que se llama dentro de la función y1, SI CAMBIA, de hecho se agrega un valor 23 y se mantiene al finalizar la función. Dentro de la función línea 24 NO hay un igual => NO creo otro objeto, es el MISMO.
• y0 es una LISTA,  x0 es un entero
• x0 no se puede cambiar, para cambiar uso el = y esto crea otro objeto
• y0 SI se puede cambiar, no uso el = , si uso un método append.

¿Por que uno  si y0  y otro no?

La respuesta es que las variables de tipo números enteros ( nombre de referencia de los objetos) son inmutables, no ha manera de hacer nada con ellos sin usar el =.

Es decir, una vez creados, su valor no puede ser modificado y si quiero modificar tengo que usar el =

¿Pero cuando hago a = 1 y luego a = 2, si se puede cambiar?

Respuesta:  Claro, pero desde la perspectiva del lenguaje, no estás cambiando el valor de a de 1 a 2 sino quitando la referencia a 1 y poniéndosela a 2. El igual hace eso.

En términos más simples, no «cambias» el valor de un objeto sino que le asignas una nueva referencia.

Objetos Python según su mutabilidad:

Podemos ver aquí como Listas y Diccionarios se vuelven mas importantes.

Tradicionalmente:

    Los tipos simples se pasan por valor: Enteros, flotantes, cadenas, lógicos, etc.
    Los tipos compuestos se pasan por referencia: Listas, diccionarios.

En este punto parecería que solo pasando Objetos Mutables ( ej. Lista como y0 )  podemos cambiar un valor.

Bueno no es necesariamente hay una alternativa, se puede devolverlos modificados y reasignarlos, veamos las dos alternativas de modificar valores.

1) Pasando un objeto alterable ( Lista, Diccionario)

2) Pasando un objeto in-alterable pero usando en return para regresar una copia del nuevo objeto

3) Usando una variable Global ( NO USAR ESTE!!)

 Figura 2.

Pasar los argumentos por referencia es pasar tipos de dato mutables y cambiarlos sin usar el igual., y los inmutables por valor.

Vemos un caso en el que uso una lista, pero dentro de la función uso un =, por lo tanto se crea Otro objeto veamos un ejemplo:

 Figura 3

Cuando se pasan por Referencia SI se pueden cambiar si no uso el  , cuando se pasan por valor NO se pueden cambiar!

8. Valores de Retorno

Sentencia return

El uso de la sentencia return permite realizar dos cosas:

• Salir de la función y transferir la ejecución de vuelta a donde se realizó la llamada.
• Devolver uno o varios parámetros, resultado de la ejecución de la función.

Siempre se debe colocar al final de la declaración de la función.

Ejemplos:

8.1. Muestra del valor de retorno

Muestra del valor de retorno

Por lo general, siempre que se utiliza la sentencia return es porque queremos utilizar de alguna forma el valor de retorno. Una de las formas de utilizarlo es mostrarlo mediante print().

Veamos el siguiente ejemplo:

En este caso, en la línea 7, primeramente se llama a la función suma() pasándole los valores de x e y como argumentos. La función hace sus operaciones y retorna un valor. El valor que la función retorna se muestra con print.

En el siguiente enlace se puede ver cómo se comportan las variables locales y globales, y el valor de retorno en cada línea de ejecución: ENLACE A PYTHON TUTOR

8.2. Asignación del valor de retorno

Asignación del valor de retorno a una variable

También podemos asignar ese valor de retorno a una variable:

En este caso, en la línea 7 primeramente se llama a la función suma() pasándole los valores de x e y como argumentos. La función ejecuta sus operaciones y retorna un valor. El valor que se retorna se asigna a la variable resultado. Luego en la línea 8 lo mostramos con un print.

En el siguiente enlace se puede ver cómo se comportan las variables locales y globales, y el valor de retorno en cada línea de ejecución: ENLACE A PYTHON TUTOR

8.3. Utilizar el valor de retorno

Utilizar el valor de retorno 

También se puede utilizar el valor de retorno dentro de condiciones de estructuras if o while. 

Por ejemplo:

Solamente se debe tener en cuenta que cada vez que analice la condición se llamará a la función nuevamente.

Como ejemplo de esto, prueben el siguiente código:

8.4. Múltiples Valores de Retorno

9. Funciones que llaman a funciones

Una función puede llamar a otras funciones. Por ejemplo:

En este caso, la función promedio() llama a la función suma() para poder realizar el cálculo del promedio.

En el siguiente enlace puede ver la ejecución línea a línea del código y también visualizar qué valores van tomando las variables: ENLACE A PYTHON TUTOR

10. Funciones que se llaman a sí mismas

De la misma forma que una función puede llamar a otra, una función también se puede llamar a sí misma. Esto se conoce como recursividad.

Por ejemplo:

En el siguiente enlace se puede ver cómo se ejecuta el código línea por línea y los valores que van tomando las variables: ENLACE A PYTHON TUTOR

11. Preguntas

Tenemos el siguiente código:

def suma3y3(): 

     print(f'el resultado es {3+3}') 

¿Qué obtenemos en pantalla cuando lo ejecutamos?

1. Obtenemos 6 en la pantalla.
2. No aparece nada en la pantalla.
3. Aparece "el resultado es 6" en la pantalla.
4. Obtenemos un error.

_____________________________________________________________________________________________________

¿Qué son las variables locales?

1. Aquellas que están dentro del contexto de la función y podemos acceder a ellas desde cualquier bloque.
2. Aquellas que están definidas fuera del contexto de las funciones y podemos acceder a ellas desde cualquier bloque.
3. Aquellas que están dentro del contexto de la función y solo podemos acceder a ellas desde dentro de la función.
4. Aquellas que están definidas fuera del contexto de las funciones y no podemos acceder a ellas desde cualquier bloque.

_______________________________________________________________________________________________________

variable1=10

def mifuncion(parametro) 

    variable2=20 

    print(f"La variable1 tiene valor {variable1}') 

     print(f'La variable2 tiene valor {variable2}') 

    print(f'El parámetro tiene valor {parametro}') 

mifuncion("entrada")

1. uno
2. dos
3. tres
4. 4 o mas

12. Ejercicios Resueltos

En muchos de los ejercicios resueltos, se muestra el código sin Funciones, la idea es que el alumno interprete y luego pueda plantear una solución CON funciones.

13. Ejercicio tipo final

13.1. Ordenar una lista. Método Burbuja

Cargar por teclado una lista de números reales, luego ordenar  de menor a a mayor comparando UNO contra TODOS utilizando una función (esto se conoce como método de la burbuja).

Googlear en internet buscar información sobre el método.

Una propuesta de solución sería.

13.2. Ordenar Listas. Varios Métodos

Este método ordena la lista en su lugar, utilizando solo "comparando entre elementos".

No se suprimen las excepciones: si falla alguna operación de comparación, fallará toda la operación de clasificación (y la lista probablemente quedará en un estado parcialmente modificado).

sort () acepta dos argumentos: key y reverse.

El valor posible para reverse es True.

Para key hay varias alternativas, veremos algunas mas adelante.

Veremos como usar métodos para ordenar listas. El método sort está documentado en:

https://docs.python.org/3.7/library/stdtypes.html?highlight=sort#list.sort

En la documentación sobre el uso para ordenar está en : https://docs.python.org/3/howto/sorting.html , podemos ver que existen dos métodos que permiten ordenar listas. Ellos son.

1. sort ( cambia el orden de la lista  original)
2. sorted (regresa otra lista, sin modificar la original)
   

Consigna:

Cargar por teclado una lista de números reales, luego ordenar  de  mayor a menor utilizando el método sort.

Una propuesta de solución sería.

13.3. Carga de Matrices

Cargar una una matriz con números reales definiendo las dimensiones.

Luego de cargada la matriz, mostrar los valores de la misma de manera estética ( una fila por línea).

Este ejercicio demuestra que la forma de visualizar una matriz no es lo mismo que una lista, es por eso que requiere de crear una lista para cada fila.

Recordemos que el método append, inserta un elemento al final de una lista. Una propuesta de solución sería.

13.4. Diccionario de Pacientes

"""
ESCRIBIR UN CODIGO QUE PERMITA:

MOSTRAR UN MENU CON LAS SIGUIENTES OPCIONES:
    1-CARGA DE DATOS DE PACIENTES
    2-MOSTRAR DATOS DE PACIENTE
    F-FINALIZAR EL PROGRAMA
    
PARA MOSTRAR EL MENU SE UTILIZARA UNA FUNCION LLAMADA mostrar_menu.

SI SE INGRESA 1 SE DEBERA LLAMAR A LA FUNCION carga, QUE CARGARA
UN DICCIONARIO QUE TENGA COMO CLAVES NUMEROS DE DNI, Y COMO VALORES
LISTAS QUE A SU VEZ CONTENGAN LA EDAD DEL PACIENTE Y SU ALTURA.

SI SE INGRESA 2 SE DEBERA INGRESAR POR TECLADO EL DNI DE UN
PACIENTE Y PASARSELO COMO ARGUMENTO A LA FUNCION
mostrar_paciente, BUSCARA EL DNI DENTRO DEL DICCIONARIO Y SI
HAY COINCIDENCIA RETORNARA LOS DATOS DEL PACIENTE PARA QUE
SEAN MOSTRADOS POR PANTALLA. SI NO HAY COINCIDENCIA SE DEBERA
MOSTRAR EL MENSAJE "PACIENTE INEXISTENTE".

SI SE INGRESA F O f SE DEBERA FINALIZAR EL PROGRAMA.

Una propuesta de solución sería.

13.5. Lista de Pares e Impares

13.6. Manejo de Matrices

A continuación se presenta la consigna y la solución desarrollada por los alumnos en clase. Para cada función se presentaron códigos de lo más variado. No existió un criterio para definir el código de quién se subía al aula. En parte, sirve para ver la variedad de formas de pensar que existen.

13.7. Diccionarios de Facturas

Crear un diccionario que permita almacenar N facturas. La es clave el numero de factura y el valor el importe de la misma.

El número de factura debe estar entre 1 y 100000 y no se puede repetir.  La carga finaliza cuando el usuario contesta que no desea cargar mas datos.

Luego, realizar las funciones necesarias para:

1) Mostrar todo el diccionario

2) Imprimir solo los facturas con importe superior a 1000

3) consultar la factura ingresando el nro de factura

Una solución propuesta sería:

13.8. Valor dentro de un intervalo

Se desea saber si un número se encuentra dentro de un segmento, fuera del segmento por encima o debajo.

Crear una función que regresa True o False. Recibe como argumento 3 números Reales: min,max,x.

y verifica si min<=x<=max, en ese caso regresa True. Caso contrario False.

13.9. Diccionario Banderas de Países

13.10. Ejercicio Funciones Diccionarios con Listas

Consigna 16) de Ejercicios propuestos

Se tiene que almacenar el Stock de repuestos de una empresa, los valores a almacenar serán: nombre del repuesto y valores máximo, mínimo y actual del Stock.

El valor máximo y mínimo son parámetros que permiten determinar cuándo debo comprar ese repuesto (si llegué o estoy por debajo del mínimo) y el máximo para saber que tengo stock suficiente.

Definir un diccionario con 3 nombres de claves, para todas las claves (repuestos) con los valores de cada ítem en cero (máx., min, stock)

Luego llamar a una función que permita realizar una carga inicial.

A continuación se presenta un menú permite:

1) Seleccionar y modificar el stock actual (no puede ser negativo)

2) Dar de baja un ítem

3) Dar de alta un ítem (no puede ser negativos los valores de stock)

4) Mostrar quien tiene stock crítico (por debajo del mínimo)

5) Listar los ítems

S o s) Salir.

Para cada ítem del menú llamar a una función que realice lo solicitado.

def cargaini():

    print("\n Cargando el diccionario...\n")

    for i in st:

        l=[]

        max1=int(input("Ingrese stock maximo"))

        while max1<0:

            max1=int(input("Error. ReIngrese stock maximo"))

        min1=int(input("ingrese stock minimo"))

        while min1<0:

            min1=int(input("Error. ReIngrese stock minimo"))

        act=int(input("ingrese stock actual"))

        while act<0:

            act=int(input("Error. ReIngrese stock actual"))

        l.append(max1)

        l.append(min1)

        l.append(act)

        st[i]=l

def modificar(clave):

    act=int(input("Ingrese nuevo stock actual"))

    while act<0:

            act=int(input("Error. ReIngrese stock actual"))

    st[clave][2]=act

def baja():

    cl=input("ingrese el item a da de baja :")

    if cl in st:

        st.pop(cl)

        return True

    else:

        return False

def alta(clave):

    l=[]

    max1=int(input("Ingrese stock maximo"))

    while max1<0:

            max1=int(input("Error. ReIngrese stock maximo"))

    min1=int(input("ingrese stock minimo"))

    while min1<0:

            min1=int(input("Error. ReIngrese stock minimo"))

    act=int(input("ingrese stock actual"))

    while act<0:

            act=int(input("Error. ReIngrese stock actual"))

    l.append(max1)

    l.append(min1)

    l.append(act)

    st[clave]=l

def control():

    band=False

    for i in st:

        if st[i][2]<st[i][1]:

            print("item con stock insuficiente: ",i)

            band=True

    if not band:

        print("no hubo items a mostrar")

def menu():

   print("\n1. Modificar st actual \n2. Baja \n3. Alta \n4. Control stock actual \n5. Mostrar dicc \ns. Salir \n")

   op=input("ingrese opcion: ")

   while op!='s' and op!='S':

    if op=='1':

        cl=input("ingrese el item a modificar :")

        if cl in st:

            modificar(cl)

        else:

            print("no existe ese item")

    elif op=='2':

            if baja():

                print("elemento borrado con exito")

            else:

                print("No se pudo borrar el item")

    elif op=='3':

        cl=input("ingrese el item a da de alta :")

        if cl in st:

            print("YA existe ese item")

        else:

            alta(cl)

    elif op=='4':

        control()

    elif op=='5':

        print("\nDiccionario cargado: ")

        for i in st:

            print(i, ": ", st[i])

    elif op=='S' or op=='s':

        print("chau")

    else:

        print("error opcion incorrecta!")

    print("\n1. Modificar st actual \n2. Baja \n3. Alta \n4. Control stock actual \n5. Mostrar dicc \ns. Salir \n")

    op=input("Ingrese opcion: ")

st={'rep1':[0,0,0],'rep2':[0,0,0],'rep3':[0,0,0]}

cargaini()

menu()

13.11. Ejercicio Contraseñas

Consigna