Back to the topics list

kufafanua kazi

Kufafanua Kazi

Katika somo hili, tutajifunza kuhusu utendaji. Chaguo la kukokotoa ni sehemu ndogo ya maagizo, kama kichocheo, ambacho huiambia kompyuta nini cha kufanya. Kazi hutusaidia kuvunja matatizo makubwa katika vipande vidogo. Wanafanya kazi yetu iwe rahisi na mipango yetu iwe wazi zaidi. Leo, tutaona ni kazi gani, kwa nini tunazitumia, na jinsi zinavyotusaidia kuunda programu kwa njia rahisi.

Utangulizi

Fikiria una mashine ya kuchezea ambayo hufanya kazi sawa kila wakati. Unapobonyeza kitufe, mashine huimba wimbo. Kitendaji katika programu ya kompyuta hufanya kazi kwa njia sawa. Ni seti ya maagizo ambayo unaweza kutumia tena na tena. Unafafanua kazi mara moja, na kisha unaweza kuiita wakati wowote unahitaji kuitumia. Wazo hili hurahisisha programu kueleweka na kujenga haraka.

Katika maisha yetu ya kila siku, tunafuata hatua za kufanya mambo. Kwa mfano, unapopiga meno yako au kufanya sandwich, unafuata hatua rahisi kwa utaratibu. Chaguo la kukokotoa ni kama hatua hizo. Badala ya kujikumbusha jinsi ya kufanya kazi hizi kila wakati, unakumbuka hatua au bonyeza kitufe ambacho kinakufanyia.

Je, Kazi ni nini?

Chaguo za kukokotoa ni kizuizi cha msimbo kilichopewa jina ambacho hufanya kazi maalum. Unaweza kufikiria kama programu ndogo ndani ya programu yako kubwa. Kazi zimeandikwa kufanya kazi moja ndogo. Wanaweza kuongeza nambari, kusema hello kwa mtu, au hata kuchora picha kwenye skrini. Wazo ni kuficha maelezo ya kazi ndani ya kazi. Kwa njia hiyo, unahitaji tu kuita kazi kwa jina lake wakati unahitaji kazi kufanyika.

Kwa mfano, kazi rahisi inaweza kuonekana kama swichi nyepesi. Unapogeuza swichi, mwanga huwashwa. Vile vile, unapoita kazi, kompyuta hufanya vitendo ndani yake. Hii huweka kazi yako katika hali nadhifu na hurahisisha kupata na kurekebisha matatizo yoyote.

Kwa Nini Tunatumia Kazi?

Kuna sababu nyingi nzuri za kutumia kazi katika programu. Kwanza, vipengele hutusaidia kupanga kazi yetu. Badala ya kuandika maagizo yale yale mara nyingi, tunayaandika mara moja kwenye kitendakazi kisha tunaita kitendakazi inapohitajika. Hii inaokoa wakati na kuzuia makosa. Pili, vipengele vya kukokotoa hutusaidia kutumia tena msimbo. Mara tu chaguo la kukokotoa litakapofafanuliwa, linaweza kutumika katika sehemu nyingi za programu yetu. Tatu, vipengele hurahisisha programu kusoma. Wakati kazi imevunjwa katika vitendakazi vidogo, unaweza kuangalia majina ya vitendakazi ili kuelewa programu inafanya nini.

Fikiria unajenga ngome kubwa ya LEGO. Unatumia vitalu vidogo kujenga ngome nzima. Kila kizuizi kidogo ni kama kazi ambayo hufanya kazi maalum. Wakati vitalu vyote vimewekwa pamoja, una ngome kamili. Kwa njia hiyo hiyo, kazi za mtu binafsi hufanya mpango kamili.

Jinsi ya Kufafanua Kazi

Tunaweza kufafanua kazi kwa kutumia msimbo maalum. Katika lugha nyingi za programu, tunatumia neno kuu ambalo huambia kompyuta kuwa tunatengeneza kitendakazi. Lugha moja maarufu ambayo hutumiwa kufundisha programu ni Python. Katika Python, tunatumia neno def kuanza kazi. Hapa kuna mfano rahisi:

Mfano:

 def say_hello():
    chapa ("Habari, rafiki!")
  

Katika mfano huu, kazi inaitwa say_hello . Neno def huambia kompyuta kuwa tunafafanua chaguo la kukokotoa. Kazi hufanya jambo moja: inachapisha ujumbe wa kirafiki kwenye skrini.

Mara tu tumefafanua kazi hii, tunaweza kuitumia baadaye katika programu yetu. Hii inaitwa kuita kitendakazi. Kompyuta itafanya hatua zote ndani ya kitendakazi kila inapoitwa.

Mifano Rahisi ya Kazi

Sasa, tutaangalia mifano mitatu rahisi ya kazi. Ni rahisi kuelewa na hutusaidia kujifunza mawazo ya msingi.

Mfano 1: Kazi ya Salamu

Katika mfano wa kwanza, tunaunda kazi ambayo inasalimu mtu kwa jina. Tunapoita kazi, itasema salamu kwa rafiki.

Msimbo:

 def salamu(jina):
    chapa ("Habari, " + jina + "!")
  
# Kuita kazi hiyo kwa jina "Alice"
salamu ("Alice")
  

Ufafanuzi wa Hatua kwa Hatua:

• Salamu za kukokotoa hufafanuliwa kwa kigezo kimoja kinachoitwa name .
• Kitendakazi kinapoitwa, inachukua thamani unayopitisha (kama "Alice") na kuchapisha "Habari, Alice!" kwenye skrini.
• Kazi inaweza kuitwa kwa jina lolote, na daima itaonyesha salamu ya kirafiki.

Mfano 2: Kazi ya Kuongeza

Katika mfano wa pili, tunaandika kazi ambayo inaongeza nambari mbili. Hii ni kama kikokotoo kidogo ambacho huongeza nambari pamoja.

Msimbo:

 def add_numbers(nambari1, nambari2):
    matokeo = nambari1 + nambari2
    print("Jumla ni:", matokeo)
  
# Kupigia simu kitendaji na nambari 3 na 5
ongeza_nambari(3, 5)
  

Ufafanuzi wa Hatua kwa Hatua:

• Kazi add_numbers inafafanuliwa na vigezo viwili: num1 na num2 .
• Ndani ya kazi, nambari mbili zinaongezwa pamoja. Jumla hii imehifadhiwa katika kigezo kiitwacho result .
• Chaguo la kukokotoa kisha kuchapisha "Jumla ni:" ikifuatiwa na thamani ya result .
• Tunapoita add_numbers(3, 5) , chaguo la kukokotoa linaongeza 3 na 5 kutoa 8, ambayo huchapishwa.

Mfano 3: Kazi ya Kuzidisha

Katika mfano wa tatu, tutaunda chaguo la kukokotoa ambalo linazidisha nambari kwa 2. Chaguo hili la kukokotoa linaonyesha jinsi kitendakazi kinaweza kurudisha thamani kwa matumizi ya baadaye.

Msimbo:

 def multiply_by_two(x):
    thamani_mpya = x * 2
    rudisha thamani_mpya
  
# Kuita kazi na kuokoa matokeo
matokeo = zidisha_kwa_mbili(4)
print("4 ikizidishwa na 2 ni", matokeo)
  

Ufafanuzi wa Hatua kwa Hatua:

• Chaguo za kukokotoa multiply_by_two hufafanuliwa kwa kigezo kimoja x .
• Ndani ya chaguo za kukokotoa, thamani ya x inazidishwa na 2 na kuhifadhiwa katika kigezo kiitwacho new_value .
• Chaguo za kukokotoa hutumia neno kuu la kurudisha ili kupitisha matokeo nyuma ambapo chaguo la kukokotoa liliitwa.
• Tunapopiga simu multiply_by_two(4) , chaguo za kukokotoa huhesabu kuwa 4 iliyozidishwa na 2 ni 8 na kurudisha thamani hii.
• Thamani iliyorejeshwa huhifadhiwa katika kigezo chenye jina result , ambacho huchapishwa.

Kuelewa Vigezo na Thamani za Kurudisha

Kazi zinaweza kukubali maelezo kutoka nje kupitia vigezo . Kigezo ni kigezo ambacho huhifadhi data wakati kipengele cha kukokotoa kinapoitwa. Katika mifano yetu, name , num1 , num2 , na x ni vigezo.

Baadhi ya chaguo za kukokotoa hurejesha thamani. Thamani ya kurudi ni matokeo ambayo chaguo la kukokotoa hurejesha baada ya kufanya kazi yake. Katika Mfano wa 3, chaguo la kukokotoa multiply_by_two hurejesha thamani ambayo kisha huhifadhiwa katika kigezo.

Wazo la kutumia vigezo na thamani za kurejesha hufanya kazi ziwe rahisi na zenye nguvu. Unaweza kubadilisha ingizo ili kupata matokeo tofauti, kama vile kubadilisha viungo kwenye mapishi kunaweza kusababisha ladha tofauti.

Upangaji wa Msimu: Kuvunja Matatizo kuwa Vipande

Kazi ni wazo kuu katika upangaji wa kawaida . Upangaji programu wa kawaida unamaanisha kugawa programu kubwa katika sehemu ndogo, zinazoweza kudhibitiwa au moduli. Kila kitendakazi ni kama moduli ambayo hufanya kazi moja rahisi. Wakati moduli zote zinafanya kazi pamoja, huunda programu kamili.

Fikiria kujenga fumbo. Kila kipande ni ndogo na rahisi. Lakini unapoweka vipande vyote pamoja, unaona picha kamili. Katika programu, kutumia vipengele inakuwezesha kufanya kazi kwenye kipande kimoja kidogo kwa wakati mmoja. Kwa njia hii, ni rahisi kujenga, kuelewa, na kurekebisha programu.

Upangaji wa kawaida husaidia kupunguza marudio. Ikiwa sehemu ya programu yako inahitaji kufanya kazi sawa tena na tena, unaandika kitendakazi kwa ajili yake. Halafu kila wakati unahitaji kazi hiyo kufanywa, unaita tu kazi badala ya kuandika nambari sawa.

Mbinu hii ni kama kuwa na msaidizi anayejua kufunga kamba za viatu, kwa hivyo huhitaji kujifunza tena jinsi ya kufanya hivyo kila unapopata jozi mpya ya viatu.

Mifano Inayohusiana ya Kila Siku

Hebu tulinganishe kazi na shughuli za kila siku. Fikiria una kazi nyingi za nyumbani. Moja ya kazi zako ni kumwagilia mimea. Badala ya kufikiria hatua zote kila wakati, unaweza kukumbuka, "Mwagilia mimea." Kila wakati unapofanya kazi kwenye mimea, unatumia kazi yako mwenyewe.

Mfano mwingine ni kutengeneza sandwich. Kwanza, unachukua vipande viwili vya mkate. Kisha, unaongeza siagi, jibini, na labda kipande cha ham. Hatimaye, weka vipande viwili pamoja. Kila hatua ni wazi na rahisi, kama mistari ya chaguo la kukokotoa. Kwa kufuata hatua kila wakati, unaunda sandwich ya kitamu bila kufikiria kila hatua kutoka mwanzo.

Mifano hii ya kila siku inaonyesha kwamba utendakazi hutusaidia kufanya kazi nyingi kwa kuzigawanya katika sehemu zilizo wazi na rahisi.

Zaidi Kuhusu Kufafanua Kazi

Unapoanza kujifunza kuhusu vitendakazi, utaona kwamba kila chaguo la kukokotoa lina jina , orodha ya vigezo ndani ya mabano, na kizuizi cha msimbo ndani. Inaweza kuonekana kama hii katika muundo rahisi:

Muundo wa Jumla:

 def function_name(parameta1, parameta2, ...):
    # kizuizi cha msimbo
    rudisha_thamani_ikihitajika
  

Hapa, function_name ndio jina la chaguo la kukokotoa. Vigezo ni pembejeo ambazo chaguo za kukokotoa hutumia. Kizuizi cha nambari ni seti ya maagizo ambayo kazi itafanya. Mwishowe, kurudi kunarudisha matokeo.

Wakati mwingine unaweza kuona vitendaji ambavyo havina vigezo vyovyote. Wakati kipengele cha kukokotoa hakihitaji maelezo yoyote ya ziada, bado unaandika mabano, lakini yanabaki tupu. Vile vile, chaguo nyingi za kukokotoa hufanya vitendo kama vile kuchapisha ujumbe na hazirudishi thamani yoyote.

Sifa Muhimu za Kazi

Hapa kuna baadhi ya sifa muhimu za kazi ambazo unapaswa kukumbuka:

• Reusability: Mara tu chaguo la kukokotoa litakapofafanuliwa, unaweza kuitumia mara nyingi bila kuandika msimbo sawa tena.
• Modularity: Kazi husaidia kuvunja programu katika sehemu ndogo. Kila sehemu hufanya kazi moja maalum.
• Udumishaji: Ikiwa kuna hitilafu au mabadiliko yanahitajika, unaweza kurekebisha chaguo za kukokotoa moja badala ya mistari mingi ya msimbo.
• Uwazi: Kazi hurahisisha programu kusoma. Badala ya kusoma nambari nyingi, unaona majina ya kazi wazi ambayo hukuambia kila sehemu hufanya nini.

Kwa kufuata sifa hizi, watengenezaji programu wanaweza kuunda programu ambazo ni rahisi kuelewa, kutatua, na kuboresha kwa muda. Kama vile kuweka chumba chako kikiwa nadhifu kwa kupanga vinyago vyako kwenye masanduku, utendaji huweka programu sawa na kupangwa.

Tofauti na Mawazo ya Kina Zaidi

Unapoendelea vizuri na wazo la vitendaji, unaweza kukutana na tofauti chache. Wakati mwingine utendaji haurudishi chochote; wanafanya vitendo tu. Nyakati nyingine, vitendaji vinaweza kuita vitendaji vingine. Hii inajulikana kama vitendaji vya kuatamia au muundo wa utendaji.

Kwa mfano, chaguo la kukokotoa linaweza kuita kitendakazi cha salamu kabla ya kuanza kufanya kazi nyingine. Uwekaji safu huu wa kazi hukuruhusu kuunda programu ngumu kutoka kwa kazi nyingi ndogo, rahisi.

Katika hatua ya baadaye, unaweza kuchunguza mada kama vile vitendaji kujirudia . Kazi ya kujirudia ni ile inayojiita yenyewe. Ingawa wazo hili linasikika kuwa gumu, ni njia nyingine ya kugawanya matatizo katika sehemu ndogo. Kwa sasa, inatosha kujua kwamba chaguo za kukokotoa hukusaidia kuandika msimbo mahiri na nadhifu.

Mifano ya Ziada na Suluhu za Hatua kwa Hatua

Hebu tuangalie mifano miwili ya kina zaidi inayoonyesha jinsi kazi zinavyofanya kazi hatua kwa hatua.

Mfano 4: Kazi ya Kuangalia Nambari Hata

 def ni_hata (nambari):
    # Angalia ikiwa nambari ni sawa
    ikiwa nambari % 2 == 0:
        kurudi Kweli
    kwingine:
        kurudi Uongo

# Kutumia kitendakazi kuangalia nambari 6
matokeo = ni_hata(6)
chapa ("Je 6 ni sawa?", matokeo)
  

Ufafanuzi wa Hatua kwa Hatua:

• Chaguo la kukokotoa is_even huchukua kigezo kimoja kilichoitwa nambari .
• Hukagua ikiwa nambari iliyogawanywa na 2 haina salio kwa kutumia opereta ya moduli % .
• Ikiwa hakuna salio, chaguo la kukokotoa linarudi True , ambayo ina maana kwamba nambari ni sawa.
• Ikiwa kuna salio, chaguo la kukokotoa litarejesha False .
• Wakati is_even(6) inaitwa, kazi hukagua na kugundua kuwa 6 ni sawa, kwa hivyo inarudi True .

Mfano 5: Kazi ya Kukokotoa Eneo la Mraba

 def eneo_la_mraba(urefu_wa_upande):
    # Kokotoa eneo kwa kutumia fomula: eneo = side_length * side_length
    eneo = side_length * side_length
    eneo la kurudi

# Kutumia chaguo la kukokotoa kukokotoa eneo la mraba lenye urefu wa upande wa 5
eneo_la_mraba = eneo_la_mraba(5)
print("Eneo la mraba ni", square_area)
  

Ufafanuzi wa Hatua kwa Hatua:

• Eneo la kukokotoa_la_mraba hutumia side_length kama kigezo.
• Ndani ya kazi, huzidisha urefu wa upande kwa yenyewe. Hii inafuata fomula ya hisabati \(\textrm{Eneo} = \textrm{upande\_urefu} \times \textrm{upande\_urefu}\) .
• Kisha eneo lililohesabiwa linarejeshwa kwenye sehemu kuu ya programu.
• Tunapopiga simu area_of_square(5) , chaguo la kukokotoa hujumuisha \(5 \times 5\) kutoa 25.

Mfano 6: Kazi ya Kubainisha Kubwa Kati ya Nambari Mbili

 def namba_kubwa(a, b):
    # Linganisha nambari mbili na urudishe kubwa zaidi
    ikiwa > b:
        kurudi a
    kwingine:
        kurudi b

# Kutumia kitendakazi kupata nambari kubwa kati ya 7 na 10
kubwa = nambari_kubwa(7, 10)
print("Nambari kubwa ni", kubwa zaidi)
  

Ufafanuzi wa Hatua kwa Hatua:

• Kazi kubwa_number inachukua vigezo viwili: a na b .
• Inalinganisha nambari mbili.
• Ikiwa a ni kubwa kuliko b , inarudisha a . Vinginevyo, inarudi b .
• Katika mfano, kubwa_number(7, 10) inarudisha 10 kwa sababu 10 ni kubwa kuliko 7.

Kwa Nini Majukumu Ni Muhimu kwa Ukawaida

Kazi ni zana yenye nguvu ambayo hutusaidia kuunda programu kwa njia ya kawaida. Kwa kutumia vipengele, unaweza kuunda sehemu tofauti za programu yako zinazofanya kazi kwa kujitegemea. Hii ina maana kwamba ikiwa sehemu moja ya programu yako ina makosa au inahitaji kuboreshwa, unahitaji tu kurekebisha chaguo hili la kukokotoa badala ya kutafuta msimbo mwingi.

Upangaji wa kawaida ni kama kujenga kwa vitalu vya LEGO. Kila block ni huru na inaweza kuunganishwa kwa njia mbalimbali ili kuunda miundo tofauti. Ikiwa block moja itavunjika, unaweza kuibadilisha bila kujenga tena ngome nzima. Kwa vitendaji, kila sehemu ndogo ya programu yako inaweza kujengwa, kujaribiwa na kusasishwa peke yake.

Njia hii ya kupanga hukusaidia kuelewa matatizo vizuri zaidi na hurahisisha kazi ngumu. Pia inakufundisha jinsi ya kufikiri kimantiki kuhusu matatizo na jinsi ya kuyatatua hatua kwa hatua.

Muhtasari wa Mambo Muhimu

• Ufafanuzi: Kazi ni kizuizi cha msimbo ambacho hufanya kazi maalum.
• Utumiaji tena: Kitendakazi kikishafafanuliwa, kinaweza kutumika mara nyingi katika programu.
• Muundo: Kazi hufafanuliwa kwa kutumia neno kuu maalum (kama def katika Python) na linaweza kujumuisha vigezo na maadili ya kurudi.
• Mifano Rahisi: Tuliangalia vipengele vya kukokotoa ili kumsalimia mtu, kuongeza nambari, kuzidisha nambari kwa mbili, kuangalia kama nambari ni sawa, kuhesabu eneo, na kulinganisha nambari mbili.
• Upangaji wa Msimu: Kazi husaidia kuvunja tatizo kubwa katika sehemu ndogo na rahisi zaidi. Hii hurahisisha programu kuandika, kusoma na kurekebisha.
• Ulinganisho wa Kila Siku: Kama vile kufuata kichocheo au kutumia vizuizi vidogo vya LEGO kuunda muundo mkubwa, vipengele hutusaidia kupanga kazi katika maisha yetu ya kila siku.
• Unyumbufu: Vigezo huruhusu chaguo za kukokotoa kufanya kazi na ingizo tofauti, na thamani za kurejesha hutupatia uwezo wa kutumia matokeo.
• Athari za Ulimwengu Halisi: Kazi na upangaji wa programu za msimu ndio msingi wa teknolojia ya kisasa, inayotumika katika michezo, programu na mifumo mingi ya maisha ya kila siku.

Kwa kumalizia, kazi ni sehemu muhimu ya programu. Zinaturuhusu kuandika msimbo safi, wazi na ambao ni rahisi kuelewa. Kwa kutumia vitendaji, tunaweza kutatua matatizo makubwa kwa kuyagawanya katika kazi ndogo zinazoweza kudhibitiwa. Iwe ni kusalimiana na rafiki, kufanya hesabu, au kuangalia kama nambari ni sawa, utendakazi husaidia kurahisisha programu zetu na kufurahisha.

Kumbuka kila wakati: kila kazi kubwa inaweza kurahisishwa kwa kutumia hatua ndogo, na hatua hizo ndogo ndizo kazi katika programu yako.

Endelea kujifunza, kuchunguza na kuburudika na kupanga programu. Kazi ni hatua ya kwanza katika kuandika msimbo wa ubunifu na muhimu!