03-functions

import%20marimo%0A%0A__generated_with%20%3D%20%220.13.15%22%0Aapp%20%3D%20marimo.App()%0A%0Awith%20app.setup%3A%0A%20%20%20%20import%20marimo%20as%20mo%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20Creating%20new%20functions%0A%0A%20%20%20%20The%20usefulness%20of%20programming%20comes%20in%20reusing%20code.%20If%20you%20want%20to%20calculate%20a%20value%20once%20or%20plot%20a%20single%20graph%2C%20tools%20like%20a%20calculator%20or%20Excel%20might%20be%20sufficient.%20But%20if%20you%20find%20yourself%20repeating%20the%20same%20operation%20many%20times%20and%20striving%20for%20consistency%20-%20Python%20will%20help%20you%20automate%20that%20process%20easily.%0A%0A%20%20%20%20The%20same%20way%20that%20we%20could%20use%20functions%20from%20external%20modules%20or%20the%20standard%20library%2C%20we%20can%20write%20our%20own%20functions%20to%20use%20them%20later.%20The%20standard%20syntax%20for%20defining%20a%20function%20is%3A%0A%0A%20%20%20%20%60%60%60python%0A%20%20%20%20def%20function_name(arguments)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20statement%0A%20%20%20%20%60%60%60%0A%0A%20%20%20%20where%20the%20%60arguments%60%20are%20essentially%20variables%20used%20**inside**%20the%20function%20and%20%60return%60%20keyword%20specifies%20what%20the%20function%20should%20give%20back%20to%20the%20user%20(typically%20so%20that%20it%20can%20be%20assigned%20to%20a%20variable%20or%20printer).%20The%20%60return%60%20part%20is%20optional%20(e.g.%2C%20if%20you%20just%20want%20the%20function%20to%20print).%0A%0A%20%20%20%20Once%20we%20have%20_defined_%20a%20function%20(with%20%60def%60)%20we%20_call_%20it%2C%20by%20typing%20its%20name%20and%20any%20arguments%20in%20the%20parentheses.%20Only%20once%20we've%20called%20it%2C%20the%20code%20inside%20the%20function%20will%20be%20executed!%0A%0A%20%20%20%20%60%60%60python%0A%20%20%20%20function_name()%0A%20%20%20%20%60%60%60%0A%0A%20%20%20%20%3E%20**Note**%3A%20if%20a%20function%20definition%20is%20on%20its%20own%20in%20a%20Python%20cell%20in%20%60marimo%60%2C%20it%20can%20be%20imported%20into%20your%20other%20notebooks.%20It's%20%5B_reusable_%5D(https%3A%2F%2Fdocs.marimo.io%2Fguides%2Freusing_functions%2F).%20This%20is%20very%20powerful%20-%20you%20can%20keep%20a%20%22main%20notebook%22%20with%20your%20useful%20helper%20functions%20for%20data%20analysis%20and%20import%20them%20when%20needed!%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Indentation%0A%0A%20%20%20%20In%20some%20programming%20languages%2C%20blocks%20of%20code%20are%20enclosed%20in%20curly%20brackets%20or%20isolated%20some%20other%20way.%20In%20Python%2C%20we%20use%20whitespaces%20(tabs%20and%20spaces)%20for%20that%20-%20there%20are%20no%20strict%20rules%2C%20but%20you%20have%20to%20be%20consistent.%20I%20recommend%20a%20single%20tab%20(converted%20to%20four%20spaces)%20as%20the%20indentation%20pattern%20-%20this%20is%20the%20default%20in%20most%20notebooks%20and%20editors.%0A%0A%20%20%20%20%60%60%60python%0A%20%20%20%20%23%20This%20is%20the%20default%20code%20level%0A%0A%20%20%20%20import%20math%0A%0A%20%20%20%20%23%20Variables%20defined%20at%20this%20code%20level%0A%20%20%20%20%23%20are%20available%20everywhere%20deeper%0A%20%20%20%20%23%20so%20can%20be%20considered%20%22constants%22%0A%20%20%20%20%23%20Python%20convention%20is%20to%20name%20them%20in%20ALL-CAPS%0A%0A%20%20%20%20LIGHT_SPEED%20%3D%203.0e8%0A%0A%20%20%20%20def%20get_energy(mass)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20Everything%20at%20this%20indent%20level%20is%20a%20block%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20Variables%20defined%20here%20are%20only%20available%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20within%20this%20block%20(or%20deeper%20in)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20we%20can%20also%20use%20function%20arguments%20(%60mass%60)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20within%20thie%20block%20(i.e.%2C%20function%20definition).%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(%22We%20are%20inside%20now%22)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20%60energy%60%20is%20only%20inside%20the%20function%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20uses%20function%20argument%20and%20a%20constant%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20energy%20%3D%20mass%20*%20LIGHT_SPEED%20**%202%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20energy%0A%0A%20%20%20%20%23%20Back%20to%20the%20default%20level%0A%20%20%20%20%23%20Rest%20of%20the%20code%20...%0A%0A%20%20%20%20%60%60%60%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20Let's%20see%20that%20in%20practice%20in%20a%20Python%20cell%20(I'm%20using%20the%20advanced%20%60try%60...%60except%60%20block%20so%20that%20the%20code%20can%20execute%20-%20it%20would%20throw%20an%20error%20otherwise%2C%20try%20for%20yourself)%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(mass)%3A%0A%20%20%20%20import%20math%0A%0A%20%20%20%20LIGHT_SPEED%20%3D%203.0e8%0A%0A%20%20%20%20def%20get_energy(mass)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22LIGHT_SPEED%20inside%20the%20function%3A%20%7BLIGHT_SPEED%7D%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20mass%20*%20LIGHT_SPEED%20**%202%0A%0A%20%20%20%20_electron%20%3D%209.10e-31%0A%20%20%20%20_electron_energy%20%3D%20get_energy(_electron)%0A%0A%20%20%20%20try%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(mass)%0A%20%20%20%20except%20Exception%20as%20e%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22Outside%20the%20function%3A%20%7Be%7D.%22)%0A%0A%20%20%20%20print(f%22Energy%20of%20an%20electron%3A%20%7B_electron_energy%7D%20J.%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20Let's%20write%20a%20simple%20function%20that%20will%20convert%20Celsius%20to%20Kelvin%20and%20see%20how%20we%20can%20then%20expand%20on%20its%20functionality.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.function%0Adef%20print_kelvin(temp)%3A%0A%20%20%20%20print(f%22Temperature%20in%20Kelvin%20is%20%7Btemp%2B273.15%7D%20K.%22)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20Using%20the%20function%20is%20just%20as%20simple%20as%20%22calling%22%20it%20with%20all%20the%20necessary%20arguments%20inside%20the%20brackets.%20It%20is%20fine%20to%20omit%20the%20argument%20names%2C%20but%20trust%20me%20-%20it%20makes%20it%20much%20easier%20to%20understand%20your%20code%20if%20you%20do%20use%20them%20explicitly!%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20body_temp%20%3D%2036.6%0A%0A%20%20%20%20%23%20We%20can%20call%20the%20function%20just%20like%20before.%0A%20%20%20%20print_kelvin(temp%3D45)%0A%20%20%20%20print_kelvin(temp%3Dbody_temp)%0A%0A%20%20%20%20%23%20We%20can%20omit%20the%20argument%20names.%0A%20%20%20%20print_kelvin(20)%0A%20%20%20%20print_kelvin(body_temp)%0A%20%20%20%20return%20(body_temp%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20Functions%20also%20do%20not%20need%20to%20have%20any%20arguments.%20Try%20completing%20the%20function%20below%20to%20just%20print%20%22Hello!%22%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0Aapp._unparsable_cell(%0A%20%20%20%20r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20Here%20we%20define%20the%20function%3A%0A%20%20%20%20def%20hi()%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20COMPLETE%20HERE%0A%0A%20%20%20%20%23%20Let's%20see%20if%20it%20works%2C%20here%20we%20call%20it%3A%0A%20%20%20%20hi()%0A%0A%20%20%20%20%23%20Running%20this%20cell%20should%20display%20%5C%22Hello!%5C%22%0A%20%20%20%20%22%22%22%2C%0A%20%20%20%20name%3D%22_%22%0A)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20%60return%60%20statements%0A%0A%20%20%20%20Most%20often%20we%20do%20not%20want%20the%20function%20to%20just%20print%20some%20result%20to%20the%20screen%20-%20we%20want%20save%20the%20result%20of%20calculation%20as%20a%20variable%20to%20use%20it.%20This%20is%20when%20the%20%60return%60%20statements%20come%20in%20handy.%20Imagine%20wanting%20to%20calculate%20the%20%24%5CDelta%20G_%5Ctextrm%7Brxn%7D%24%20for%20a%20reaction%2C%20knowing%20the%20equilibrium%20constant%20%24K_%5Ctextrm%7Beq%7D%24%20and%20the%20temperature%20in%20%24%5Cdegree%20C%24.%0A%0A%20%20%20%20Complete%20the%20following%20cell%20and%20execute%20it%20to%20see%20if%20it%20worked.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0Aapp._unparsable_cell(%0A%20%20%20%20r%22%22%22%0A%20%20%20%20def%20get_kelvin(temp)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20you%20can%20define%20an%20auxiliary%20variable%20(e.g.%20%5C%22kelvin_temp%5C%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20or%20redefine%20the%20local%20variable%20with%20temp%20%2B%3D%20...%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20or%20return%20the%20result%20of%20an%20operation%20straight%20away%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20FIXME%3A%20include%20a%20return%20statement%0A%0A%0A%20%20%20%20def%20gibbs(k_eq%2C%20temp)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20dG%20%3D%20-%208.314472%20*%20get_kelvin(temp)%20*%20math.log(k_eq)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20dG%0A%20%20%20%20%22%22%22%2C%0A%20%20%20%20name%3D%22_%22%0A)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_(body_temp%2C%20get_kelvin%2C%20gibbs)%3A%0A%20%20%20%20def%20function_passed()%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20passed%20%3D%20False%0A%20%20%20%20%20%20%20%20try%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20test_c%20%3D%20get_kelvin(body_temp)%20%3D%3D%20309.75%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20test_g%20%3D%20abs(gibbs(10%2C%2018)%20-%20(-5574.00))%20%3C%201.0%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20passed%20%3D%20test_c%20and%20test_g%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20if%20passed%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20return%20mo.callout(%22%E2%9C%85%20Correct%22%2C%20kind%3D%22success%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20return%20mo.callout(%22%E2%9D%8C%20Not%20quite.%22%2C%20kind%3D%22danger%22)%20%20%20%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20except%20Exception%20as%20e%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20passed%20%3D%20False%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20return%20mo.callout(f%22%E2%9D%8C%20Python%20error%3A%20%7Be%7D.%22%2C%20kind%3D%22danger%22)%0A%0A%20%20%20%20function_passed()%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Arguments%0A%0A%20%20%20%20We%20have%20seen%20that%20a%20function%20can%20take%20any%20number%20of%20arguments%20(the%20variables%20in%20parenthesis%20after%20the%20function%20name).%20They%20can%20only%20be%20used%20**inside%20the%20function**%20and%20have%20no%20meaning%20anywhere%20else%20in%20the%20code.%20That%20means%20that%20you%20could%20in%20principle%20also%20have%20a%20variable%20called%20%60temp%60%20elsewhere%20in%20the%20code%20and%20just%20call%3A%0A%0A%20%20%20%20%60%60%60python%0A%20%20%20%20temp%20%3D%2035%0A%0A%20%20%20%20get_kelvin(temp%3Dtemp)%0A%20%20%20%20%60%60%60%0A%0A%20%20%20%20Arguments%20that%20do%20not%20have%20any%20value%20assigned%20to%20them%20when%20defining%20a%20function%20are%20called%20_positional%20arguments_.%20They%20are%20compulsory%20to%20be%20passed%20when%20calling%20the%20funciton.%0A%0A%20%20%20%20Some%20arguments%20can%20have%20a%20default%20value.%20We%20call%20them%20_keyword%20arguments_.%20Let's%20redefine%20our%20function%20so%20that%20it%20could%20also%20sometimes%20return%20the%20temperature%20value%20in%20Fahrenheits.%20We%20will%20use%20an%20%60if%60-statement%20for%20this%20-%20more%20on%20it%20soon.%0A%0A%20%20%20%20Also%20note%20how%20we%20have%20now%20split%20the%20arguments%20across%20multiple%20lines%20-%20this%20is%20purely%20esthetic.%20I%20like%20doing%20that%20so%20that%20lines%20are%20shorter%20(%5Bmax%2079%20characters%5D(https%3A%2F%2Fpeps.python.org%2Fpep-0008%2F%23maximum-line-length))%20and%20I%20can%20easily%20compare%20two%20Python%20files%20side%20by%20side%20on%20my%20laptop.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.function%0Adef%20from_celsius_usa(%0A%20%20%20%20temp%2C%0A%20%20%20%20fahrenheit%20%3D%20False%2C%0A)%3A%0A%20%20%20%20%23%20If%20the%20user%20passes%20with%20fahrenheit%3DTrue%2C%20we%20return%20those%3A%0A%20%20%20%20if%20fahrenheit%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20temp%20*%20(9%2F5)%20%2B%2032%0A%0A%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20temp%20%2B%20273.15%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(body_temp)%3A%0A%20%20%20%20print(f%22Body%20temperature%20in%20Kelvin%20is%3A%20%7Bfrom_celsius_usa(body_temp)%7D%20K.%22)%0A%20%20%20%20print(f%22Body%20temperature%20in%20Fahrenheit%20is%3A%20%7Bfrom_celsius_usa(body_temp%2C%20fahrenheit%3DTrue)%3A.2f%7D%20F.%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20When%20using%20proper%20names%20of%20the%20arguments%2C%20we%20do%20not%20need%20to%20worry%20about%20the%20order.%20I%20would%20typically%20recommend%20using%20the%20order%20in%20the%20definition%2C%20so%20that%20the%20code%20is%20easier%20to%20read%20(also%20the%20order%20must%20be%20correct%20if%20argument%20names%20are%20not%20used.)%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(body_temp)%3A%0A%20%20%20%20%23%20temp%20first%2C%20fahrenheit%20second%0A%20%20%20%20print(f%22Body%20temperature%20in%20Fahrenheit%20is%3A%20%7Bfrom_celsius_usa(temp%3Dbody_temp%2C%20fahrenheit%3DTrue)%3A.2f%7D%20F.%22)%0A%0A%20%20%20%20%23%20fahrenheit%20first%2C%20temp%20second%0A%20%20%20%20print(f%22Body%20temperature%20in%20Fahrenheit%20is%3A%20%7Bfrom_celsius_usa(fahrenheit%3DTrue%2C%20temp%3Dbody_temp)%3A.2f%7D%20F.%22)%0A%0A%20%20%20%20%23%20Split%20for%20shorter%20code%20lines%0A%20%20%20%20print(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20f%22Body%20temperature%20in%20Fahrenheit%20is%3A%20%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20f%22%7Bfrom_celsius_usa(temp%3Dbody_temp%2C%20fahrenheit%3DTrue)%3A.2f%7D%20F.%22%0A%20%20%20%20)%0A%0A%20%20%20%20%23%20Split%20function%20call%20even%20further%0A%20%20%20%20_temp_f%20%3D%20from_celsius_usa(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20temp%3Dbody_temp%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20fahrenheit%3DTrue%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20print(%20f%22Body%20temperature%20in%20Fahrenheit%20is%3A%20%7B_temp_f%3A.2f%7D%20F.%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Docstrings%0A%0A%20%20%20%20You%20might%20have%20noticed%20that%20if%20you%20hovered%20your%20mouse%20over%20a%20built-in%20function%20earlier%20in%20this%20workshop%2C%20you%20got%20a%20little%20box%20that%20describes%20what%20arguments%20it%20takes%20and%20what%20it%20does.%20Those%20are%20defined%20by%20so-called%20docstrings%20-%20strings%20placed%20at%20the%20top%20of%20the%20function.%20Traditionally%20they%20are%20multi-line%20strings%20where%20the%20first%20line%20provides%20a%20short%20summary%2C%20followed%20by%20longer%20description%20and%20information%20about%20what%20variables%20it%20takes%2C%20and%20what%20is%20returned.%0A%0A%20%20%20%20Here%2C%20we%20will%20use%20the%20%5Bnumpy%20convention%5D(https%3A%2F%2Fnumpydoc.readthedocs.io%2Fen%2Flatest%2Fformat.html)%20for%20our%20docstrings.%20Some%20developers%20prefer%20the%20%5BGoogle%20convention%5D(https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fgoogle%2Fstyleguide%2Fblob%2Fgh-pages%2Fpyguide.md%2338-comments-and-docstrings).%0A%0A%20%20%20%20They%20are%20not%20necesasry%20but%20it%20is%20a%20good%20habit%20to%20include%20them%20-%20the%20future%20you%20will%20thank%20you%20greatly%20for%20doing%20it%20as%20you%20go!%20Let's%20write%20a%20docstring%20for%20our%20temperature%20conversion%20function.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.function%0Adef%20from_celsius(%0A%20%20%20%20temp%2C%0A%20%20%20%20fahrenheit%20%3D%20False%2C%0A)%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22Convert%20temperature%20from%20Celsius.%0A%0A%20%20%20%20Arguments%0A%20%20%20%20---------%0A%20%20%20%20temp%20%3A%20int%20%7C%20float%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Temperature%20in%20Celsius.%0A%0A%20%20%20%20fahrenheit%20%3A%20bool%0A%20%20%20%20%20%20%20%20If%20True%2C%20the%20function%20will%20return%20a%20value%0A%20%20%20%20%20%20%20%20in%20Fahrenheit.%20By%20default%2C%20False.%0A%0A%20%20%20%20Returns%0A%20%20%20%20-------%0A%20%20%20%20float%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Temperature%20in%20Kelvin%20or%20Fahrenheit.%0A%0A%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20if%20fahrenheit%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20temp%20*%20(9%2F5)%20%2B%2032%0A%0A%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20temp%20%2B%20273.15%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20Now%20try%20typing%20%60from_celsius()%60%20in%20the%20next%20cell%20and%20see%20how%20you%20get%20a%20little%20helpful%20paragraph%20about%20the%20function!%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(from_)%3A%0A%20%20%20%20from_%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%20Advanced%20topics%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Type%20definitions%0A%0A%20%20%20%20Another%20non-compulsory%20but%20very%20useful%20addition%20is%20to%20explicitly%20specify%20the%20types%20expected%20for%20each%20argument%20and%20the%20return%20statement.%20In%20more%20sophisticated%20editors%20(or%20_integrated%20development%20environments%2C_%20IDEs)%2C%20this%20will%20give%20you%20warnings%20if%20you%20are%20trying%20to%20pass%20a%20wrong%20value%20to%20your%20function.%20Believe%20me%2C%20most%20errors%20in%20your%20future%20coding%20will%20result%20from%20passing%20wrong%20arguments.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.function%0Adef%20from_celsius_final(%0A%20%20%20%20temp%20%3A%20float%20%7C%20int%2C%0A%20%20%20%20fahrenheit%20%3A%20bool%20%3D%20False%2C%0A)%20-%3E%20float%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22Convert%20temperature%20from%20Celsius.%0A%0A%20%20%20%20Arguments%0A%20%20%20%20---------%0A%20%20%20%20temp%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Temperature%20in%20Celsius.%0A%0A%20%20%20%20fahrenheit%0A%20%20%20%20%20%20%20%20If%20True%2C%20the%20function%20will%20return%20a%20value%0A%20%20%20%20%20%20%20%20in%20Fahrenheit.%20By%20default%2C%20False.%0A%0A%20%20%20%20Returns%0A%20%20%20%20-------%0A%20%20%20%20Temperature%20in%20Kelvin%20or%20Fahrenheit.%0A%0A%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20if%20fahrenheit%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20temp%20*%20(9%2F5)%20%2B%2032%0A%0A%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20temp%20%2B%20273.15%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20Note%20that%20if%20the%20value%20returns%20nothing%20then%20its%20return%20type%20is%20%60None%60.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.function%0Adef%20print_temp(%0A%20%20%20%20temp%20%3A%20float%20%7C%20int%2C%0A)%20-%3E%20None%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22Print%20value%20of%20the%20temperature.%0A%0A%20%20%20%20Arguments%0A%20%20%20%20---------%0A%20%20%20%20temp%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Temperature%20in%20Celsius.%0A%0A%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20print(f%22Temperature%20is%20%7Btemp%7D%20degrees.%22)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20While%20it%20might%20feel%20completely%20unnecessary%2C%20starting%20your%20function%20definition%20with%20docstrings%20and%20explicit%20types%20helps%20you%20structure%20your%20thoughts%20and%20makes%20coding%20much%20easier%20down%20the%20line.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Classes%0A%0A%20%20%20%20This%20is%20a%20**more%20advanced%20topic**%20that%20you%20might%20want%20to%20skip%20on%20your%20first%20exposure%20to%20Python.%0A%0A%20%20%20%20You%20can%20see%20above%20that%20we%20defined%20two%20separate%20variables%20for%20each%20point%20and%20calculated%20the%20difference%20between%20them%20with%20another%20set%20of%20variables.%20What%20if%20we%20had%201%2C000%20different%20points%3F%20We%20can%20create%20a%20%5B%60class%60%5D(https%3A%2F%2Fdocs.python.org%2F3%2Ftutorial%2Fclasses.html)%20that%20contains%20all%20the%20information%20about%20the%20points%20(_attributes_)%20and%20some%20useful%20functions%20(_methods_)%20related%20to%20them.%20We%20will%20learn%20more%20about%20functions%20in%20the%20next%20section%2C%20but%20let's%20consider%20this%20example%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.class_definition%0Aclass%20PointExample%3A%0A%20%20%20%20def%20__init__(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20self%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20x%3A%20float%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20y%3A%20float%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20z%3A%20float%2C%0A%20%20%20%20)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20self.x%20%3D%20x%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20self.y%20%3D%20y%0A%20%20%20%20%20%20%20%20self.z%20%3D%20z%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%3E%20**Note**%3A%20so%20called%20%22magic%20methods%22%20in%20Python%20start%20with%20two%20underscores%20(e.g.%2C%20%60__init__%60).%20They%20preform%20some%20special%20functions%20related%20to%20the%20inner%20working%20of%20the%20programming%20language%3B%20in%20this%20case%2C%20%60__init__%60%20initialises%20an%20instance%20of%20the%20class.%0A%0A%20%20%20%20Where%20%60self%60%20is%20the%20conventional%20name%20for%20the%20first%20parameter%2C%20which%20corresponds%20to%20the%20instance%20of%20the%20class%20_itself_.%20We%20can%20can%20create%20points%20consistently%20as%20_instances_%20of%20class%20%60Point%60%20and%20access%20them%20usign%20the%20familiar%20%22dot%22%20notation%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20_point1%20%3D%20PointExample(1%2C%201%2C%201)%0A%20%20%20%20_point2%20%3D%20PointExample(3%2C%204%2C%205)%0A%0A%20%20%20%20print(f%22Point(x%3D%7B_point2.x%7D%2C%20y%3D%7B_point2.y%7D%2C%20z%3D%7B_point2.z%7D)%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20but%20the%20main%20strength%20comes%20from%20then%20isolating%20relevant%20methods%20together.%20Try%20writing%20a%20method%20that%20returns%20the%20distance%20between%20two%20points%20for%20this%20new%20complete%20class%20representing%20a%20%60Point%60.%0A%0A%20%20%20%20%3E%20**Note**%3A%20as%20we%20will%20be%20defining%20arguments%20for%20methods%20inside%20the%20%60Point%60%20class%2C%20the%20%60Point%60%20does%20not%20yet%20exist%20-%20we%20can%20pass%20it%20as%20a%20string%20in%20the%20type%20hints%20(see%20%60distance_from()%60%20below).%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(diff_x%2C%20diff_y%2C%20diff_z%2C%20sqrt)%3A%0A%20%20%20%20class%20Point%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22Represents%20a%20point%20in%203D%20space.%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Attributes%0A%20%20%20%20%20%20%20%20----------%0A%20%20%20%20%20%20%20%20x%2C%20y%2C%20z%20%3A%20float%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20Coordinates%20in%20the%203D%20space.%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Methods%0A%20%20%20%20%20%20%20%20-------%0A%20%20%20%20%20%20%20%20distance_from(point)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20Returns%20Euclidean%20distance%20from%20another%20point.%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%22%22%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20def%20__init__(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20self%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20x%3A%20float%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20y%3A%20float%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20z%3A%20float%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20self.x%20%3D%20x%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20self.y%20%3D%20y%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20self.z%20%3D%20z%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20def%20__str__(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20self%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20return%20f%22Point(x%3D%7Bself.x%7D%2C%20y%3D%7Bself.y%7D%2C%20z%3D%7Bself.z%7D)%22%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20def%20distance_from(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20self%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20point%20%3A%20%22Point%22%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20FIXME%3A%20Define%20local%20variables%20for%20diff_x%2Fy%2Fz%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20return%20sqrt(diff_x%20**%202%20%2B%20diff_y%20**%202%20%2B%20diff_z%20**%202)%0A%0A%20%20%20%20_point1%20%3D%20Point(x%3D1%2C%20y%3D1%2C%20z%3D1)%0A%20%20%20%20_point2%20%3D%20Point(3%2C%204%2C%205)%0A%0A%20%20%20%20_point1.distance_from(_point2)%0A%20%20%20%20return%20(Point%2C)%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20It%20is%20often%20useful%20to%20define%20some%20more%20magic%20methods%2C%20such%20as%20%60__str__%60%20or%20%60__repr__%60%20%E2%80%93%20those%20are%20used%20when%20you%20try%20to%20print%20the%20object%20as%20a%20string.%20Compare%20the%20output%20of%20those%20two%20commands%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(Point)%3A%0A%20%20%20%20import%20numpy%20as%20np%0A%0A%20%20%20%20def%20check_point()%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_point1%20%3D%20Point(1%2C%201%2C%201)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20_point2%20%3D%20Point(3%2C%204%2C%205)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20try%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20passed%20%3D%20np.isclose(_point1.distance_from(_point2)%2C%205.39%2C%20atol%3D0.01)%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20if%20passed%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20return%20mo.callout(%22%E2%9C%85%20Correct%22%2C%20kind%3D%22success%22)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20else%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20return%20mo.callout(%22%E2%9D%8C%20Not%20quite.%22%2C%20kind%3D%22danger%22)%20%20%0A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20except%20Exception%20as%20e%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20passed%20%3D%20False%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20return%20mo.callout(f%22%E2%9D%8C%20Python%20error%3A%20%7Be%7D.%22%2C%20kind%3D%22danger%22)%0A%0A%20%20%20%20check_point()%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_(Point)%3A%0A%20%20%20%20print(f%22Class%20for%20which%20we%20defined%20__str__%3A%20%7BPoint(1%2C1%2C1)%7D%22)%0A%20%20%20%20print(f%22Class%20for%20which%20we%20didn't%3A%20%7BPointExample(1%2C1%2C1)%7D%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20%23%23%20Lambda%20functions%0A%0A%20%20%20%20This%20is%20another%20**more%20advanced%20topic**%20that%20you%20might%20want%20to%20ignore%20when%20learning%20the%20basics.%20A%20lambda%20function%20is%20a%20small%2C%20anonymous%20(unnamed)%2C%20one-line%20function.%0A%0A%20%20%20%20The%20syntax%20for%20lambda%20functions%20is%20rather%20implicit%3A%0A%0A%20%20%20%20%60%60%60python%0A%20%20%20%20lambda%20arguments%3A%20expression%0A%20%20%20%20%60%60%60%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20to_kelvin_lab%20%3D%20lambda%20c%3A%20c%20%2B%20273.15%0A%20%20%20%20print(to_kelvin_lab(25))%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20Lambda%20functions%20are%20useful%20when%20defining%20short%20one-line%20functions%2C%20most%20commonly%20as%20arguments%20to%20another%20function.%20The%20most%20common%20example%20is%20sorting%20functions.%20Most%20function%20that%20perform%20some%20sorting%20operation%20(e.g.%2C%20%60sort()%60%20or%20%60min()%60)%20take%20an%20optional%20%60key%60%20argument%2C%20which%20is%20the%20function%20defining%20the%20comparison%20operator.%0A%0A%20%20%20%20Imagine%20we%20store%20solvent%20information%20as%20a%20tuple%3A%20%60(name%2C%20boiling_point%2C%20density)%60%20and%20want%20to%20sort%20by%20the%20value%20of%20the%20%60boiling_point%60%20or%20%60density%60%3A%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20_solvents%20%3D%20%5B(%22Ethanol%22%2C%2078%2C%200.789)%2C%20(%22Water%22%2C%20100%2C%201.000)%2C%20(%22Chloroform%22%2C%2061%2C%201.483)%5D%0A%0A%20%20%20%20print(f%22Sorted%20by%20boiling%20point%3A%20%7Bsorted(_solvents%2C%20key%3Dlambda%20x%3A%20x%5B1%5D)%7D%22)%0A%0A%20%20%20%20def%20max_density(solvents)%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20pass%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%23%20FIXME%3A%20Use%20max()%20with%20lambda%20function%20key%20to%20return%20solvent%20of%20max%20density%0A%0A%20%20%20%20try%3A%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22Maximum%20density%20solvent%20is%3A%20%7Bmax_density(_solvents)%5B0%5D.lower()%7D.%22)%0A%0A%20%20%20%20except%20Exception%20as%20e%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20print(f%22Python%20error%3A%20%7Be%7D.%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0A%40app.cell(hide_code%3DTrue)%0Adef%20_()%3A%0A%20%20%20%20mo.md(r%22%22%22%0A%20%20%20%20This%20is%20yet%20another%20place%20where%20%60dataclass%60%20becomes%20a%20very%20useful%20structure%2C%20as%20it%20adds%20further%20semantics%20to%20your%20lambda%20functions.%0A%20%20%20%20%22%22%22)%0A%20%20%20%20return%0A%0A%0Aapp._unparsable_cell(%0A%20%20%20%20r%22%22%22%0A%20%20%20%20from%20dataclasses%20import%20dataclass%0A%0A%20%20%20%20%40dataclass%0A%20%20%20%20class%20Solvent%3A%0A%20%20%20%20%20%20%20%20name%20%3A%20str%0A%20%20%20%20%20%20%20%20boiling_point%20%3A%20float%0A%20%20%20%20%20%20%20%20density%20%3A%20float%0A%0A%20%20%20%20_solvents%20%3D%20%5B%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Solvent(%5C%22ethanol%5C%22%2C%2078%2C%200.789)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Solvent(%5C%22water%5C%22%2C%20100%2C%201.000)%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20Solvent(%5C%22chloroform%5C%22%2C%2061%2C%201.483)%0A%20%20%20%20%5D%0A%0A%20%20%20%20print(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%5C%22Solvent%20with%20highest%20density%20is%3A%20%5C%22%2C%0A%20%20%20%20%20%20%20%20f%5C%22%7Bmax(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20_solvents%2C%20key%3Dlambda%20x%3A%20%23%20FIXME%3A%20identify%20the%20comparison%20element%0A%20%20%20%20%20%20%20%20)%7D.%5C%22%0A%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20%22%22%22%2C%0A%20%20%20%20name%3D%22_%22%0A)%0A%0A%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20app.run()%0A