1. 函数的概念
函数（Function）是一段可重复使用的代码，它将一些变量（或参数）作为输入，执行一些操作，最终返回一个结果。定义和调用函数是Python编程中的基础技能之一，也是提高代码可读性和代码复用性的重要手段。
1.1 函数的定义
在Python中，定义函数使用关键字def，函数名后面跟着一对圆括号和冒号(:)，括号中可以包含一些参数，函数的执行体必须缩进。
def function_name(paramenters):
# 函数执行体
return result
函数名是可自定义的，但要遵循Python命名规范，以字母或下划线开头，只包含字母、数字、下划线，且不能是关键字。参数是可选的，可以在括号中定义多个参数，多个参数之间用逗号隔开。
1.2 函数的调用
定义函数后，需要调用函数才能执行函数体中的代码，并获取返回值。函数的调用格式为：函数名(参数)。
result = function_name(paramenters)
调用函数时，需要传递与参数数量和类型相符的参数，函数调用后会返回一个结果，可以将结果保存到变量中或者直接输出。
2. 函数的参数传递
2.1 位置参数
位置参数是一种最常见的参数传递方式，也是函数默认的参数传递方式。位置参数的传递顺序必须与函数定义中的顺序一致，否则会导致函数返回错误的结果。
def sum(a, b):
result = a + b
return result
# 调用函数
x = 3
y = 4
print(sum(x, y))
在调用函数时，将参数x赋值给a，参数y赋值给b，函数返回3和4的和7。
2.2 默认参数
默认参数可以在函数定义时为参数设置默认值，如果在函数调用时没有为参数传递值，则使用默认参数的值。
def power(x, n=2):
result = 1
while n > 0:
result *= x
n -= 1
return result
# 调用函数
print(power(3))
print(power(3, 3))
在调用函数时，只传递了一个参数3，函数通过默认参数将n的值设为2，因此返回3的平方9。第二个调用传递了两个参数3和3，函数使用传递的参数计算3的立方27。
2.3 可变长参数
2.3.1 不定长位置参数
不定长位置参数是指在函数定义时，无法确定参数数量和类型，使用*args表示。传递参数时，可以传递任意数量的位置参数，函数将自动将参数放入一个元组中。
def print_args(*args):
print(args)
# 调用函数
print_args(1, 2, 3)
print_args('a', 'b', 'c', 'd')
在调用函数时，传递的参数数量不确定，函数使用*args接收传递的参数，将参数组成一个元组，分别输出(1, 2, 3)和('a', 'b', 'c', 'd')。
2.3.2 不定长关键字参数
不定长关键字参数是指在函数定义时，使用**kwargs表示的参数，可以传递任意数量、任意名称的关键字参数，函数将自动将参数放入一个字典中。
def print_kwargs(**kwargs):
print(kwargs)
# 调用函数
print_kwargs(a=1, b=2, c=3)
print_kwargs(x='hello', y='world')
在调用函数时，传递的参数数量和名称不确定，函数使用**kwargs接收传递的参数，将参数组成一个字典，分别输出{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}和{'x': 'hello', 'y': 'world'}。
3. 函数的返回值
在Python中，函数使用return关键字返回结果，可以返回单个结果、元组、列表、字典等数据类型。
def calculate(x, y):
add = x + y
sub = x - y
mul = x * y
div = x / y
return add, sub, mul, div
# 调用函数
result = calculate(3, 4)
print(result) # (7, -1, 12, 0.75)
在调用函数时，函数返回add、sub、mul、div组成的元组(7, -1, 12, 0.75)，可以将结果保存到变量中，或者直接输出。
4. 匿名函数
在Python中，可以使用lambda关键字定义匿名函数，也称为lambda函数。lambda函数可以接收任意数量的参数，并使用一个表达式计算返回结果。
sum = lambda x, y: x + y
# 调用函数
result = sum(3, 4)
print(result) # 7
在上面的例子中，lambda函数接收两个参数x和y，返回它们的和x+y。可以将lambda函数赋值给一个变量，通过变量调用函数。
5. 练习：计算平均数
练习：定义一个函数，接收一个列表作为参数，返回列表中所有元素的平均数。如果传递的参数不是列表，则返回None。
def average(lst):
if not isinstance(lst, list):
return None
if len(lst) == 0:
return 0
total = sum(lst)
return total / len(lst)
# 调用函数，测试函数是否正确
lst1 = [2, 3, 4, 5, 6]
lst2 = [0, 0, 0, 0]
lst3 = []
lst4 = (2, 3, 4, 5, 6)
lst5 = 'hello'
assert average(lst1) == 4
assert average(lst2) == 0
assert average(lst3) == None
assert average(lst4) == None
assert average(lst5) == None
在上面的代码中，定义了一个average函数，用于计算列表中所有元素的平均数。在函数中，首先判断传递的参数是否为列表，如果不是，则返回None；然后判断列表长度是否为零，如果是，则返回0；最后计算列表所有元素的和，除以元素个数，返回计算结果。
总结
函数是Python编程中的基础技能之一，定义和调用函数是提高代码可读性和代码复用性的重要手段。Python中函数的参数传递方式有位置参数、默认参数、可变长参数等，函数的返回值可以是单个值、元组、列表、字典等数据类型。另外，在Python中还可以使用lambda表达式定义匿名函数，提高编程效率。