6. 関数でコードをまとめる・再利用する

# 挨拶をする関数の例
def greet():
    print("こんにちは！")
    print("今日もよろしくお願いします")

# 関数を呼び出す
greet()  # 定義した処理が実行される
greet()  # 何度でも同じ処理を実行できる

# 電卓の機能をまとめた関数の例
def calculator():
    num1 = int(input("1つ目の数字："))
    num2 = int(input("2つ目の数字："))
    print(f"足し算：{num1 + num2}")
    print(f"引き算：{num1 - num2}")
    print(f"掛け算：{num1 * num2}")
    print(f"割り算：{num1 / num2}")

# 面積を計算して返す関数
def calculate_rectangle_area(width, height):
    area = width * height
    return area

# 関数を使う
result = calculate_rectangle_area(5, 3)
print(f"面積は{result}です")  # 面積は15です

# 複数の値を返す関数
def get_circle_info(radius):
    area = 3.14 * radius * radius
    circumference = 2 * 3.14 * radius
    return area, circumference

# 複数の戻り値を受け取る
circle_area, circle_circum = get_circle_info(5)
print(f"面積：{circle_area:.2f}, 周囲長：{circle_circum:.2f}")

# 基本的な引数の使い方
def greet_person(name):
    print(f"こんにちは、{name}さん！")

greet_person("太郎")  # こんにちは、太郎さん！

# 複数の引数を使う
def calculate_bmi(weight, height):
    height_m = height / 100  # cmからmに変換
    bmi = weight / (height_m * height_m)
    return round(bmi, 1)

my_bmi = calculate_bmi(60, 170)
print(f"BMI値：{my_bmi}")

# デフォルト値を持つ引数
def power(base, exponent=2):  # exponentのデフォルト値は2
    return base ** exponent

print(power(3))     # 9 (3の2乗)
print(power(3, 3))  # 27 (3の3乗)

# 数値関連の組み込み関数
numbers = [4, 8, 15, 16, 23, 42]
print(max(numbers))    # 最大値：42
print(min(numbers))    # 最小値：4
print(sum(numbers))    # 合計：108
print(len(numbers))    # 要素数：6

# 文字列関連の組み込み関数
text = "python"
print(len(text))       # 文字数：6
print(text.upper())    # 大文字：PYTHON
print(text.title())    # 先頭大文字：Python

# 型変換関数
print(int("42"))       # 文字列→整数：42
print(str(42))        # 整数→文字列："42"
print(float("3.14"))  # 文字列→小数：3.14

# 数学関連の機能
import math

print(math.pi)         # 円周率：3.141592...
print(math.sqrt(16))   # 平方根：4.0
print(math.ceil(3.7))  # 切り上げ：4

# ランダムな数を生成
import random

print(random.randint(1, 6))    # 1から6のサイコロ
print(random.choice(['グー', 'チョキ', 'パー']))

# 日付と時刻の処理
from datetime import datetime

now = datetime.now()
print(f"今日は{now.year}年{now.month}月{now.day}日です")

def get_user_info():
    name = input("名前を入力してください：")
    age = int(input("年齢を入力してください："))
    return name, age

def calculate_birth_year(age):
    current_year = 2024
    birth_year = current_year - age
    return birth_year

def create_message(name, birth_year):
    return f"{name}さんは{birth_year}年生まれですね！"

# メインの処理
def main():
    # ユーザー情報を取得
    name, age = get_user_info()

    # 生年を計算
    birth_year = calculate_birth_year(age)

    # メッセージを作成して表示
    message = create_message(name, birth_year)
    print(message)

# プログラムの実行
main()

# 成績判定プログラム
def get_grade(score):
    if score >= 90:
        return "A"
    elif score >= 80:
        return "B"
    elif score >= 70:
        return "C"
    else:
        return "D"

def print_result(name, score):
    grade = get_grade(score)
    print(f"{name}さんの成績は{grade}です")

# 複数の生徒の成績を処理
students = [
    ("田中", 85),
    ("鈴木", 92),
    ("佐藤", 78)
]

for name, score in students:
    print_result(name, score)

# math_functions.py として保存
def add(a, b):
    """2つの数の和を返す"""
    return a + b

def subtract(a, b):
    """2つの数の差を返す"""
    return a - b

def average(numbers):
    """数値リストの平均を返す"""
    if not numbers:
        return 0
    return sum(numbers) / len(numbers)

# メイン処理
if __name__ == "__main__":
    # テスト用のコード
    print(add(10, 5))       # 15
    print(subtract(10, 5))  # 5
    print(average([1, 2, 3, 4, 5]))  # 3.0

# 他のファイルからの利用例
"""
import math_functions

result1 = math_functions.add(10, 20)
result2 = math_functions.average([80, 85, 90])
"""

def gcd(a, b):
    """ユークリッドの互除法で最大公約数を求める"""
    while b:
        a, b = b, a % b
    return a

def get_positive_number(prompt):
    """正の整数を入力させる"""
    while True:
        try:
            num = int(input(prompt))
            if num > 0:
                return num
            print("正の整数を入力してください")
        except ValueError:
            print("正しい数値を入力してください")

def main():
    # 2つの数を入力
    num1 = get_positive_number("1つ目の数を入力：")
    num2 = get_positive_number("2つ目の数を入力：")

    # 最大公約数を計算
    result = gcd(num1, num2)

    # 結果を表示
    print(f"{num1}と{num2}の最大公約数は{result}です")

# プログラムの実行
if __name__ == "__main__":
    main()

# チャレンジ：
# - 最小公倍数も計算してみよう
# - 3つ以上の数の最大公約数を求めてみよう
# - 分数の計算（約分）に応用してみよう