Python零基础学习第三天：函数与数据结构

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一、函数基础

函数是什么？ 想象你每天都要重复做同一件事，比如泡咖啡。函数就像你写好的泡咖啡步骤说明书，每次需要时直接按步骤执行，不用重新想流程。

# 定义泡咖啡的函数
def make_coffee(sugar=1):  # 默认加1勺糖
    print("烧水...")
    print("放入咖啡粉...")
    print(f"加{sugar}勺糖")
    return "一杯咖啡做好了☕"

# 调用函数
my_coffee = make_coffee(2)
print(my_coffee)

1. 函数的参数与返回值

• 参数类型

• 必须参数：调用时必须传递（如make_coffee(2)里的2）

• 默认参数：不传值时使用默认值（如sugar=1）

• 可变参数：接收任意数量参数（*args用于元组，**kwargs用于字典）

def student_info(name, age, *hobbies, **scores):
    print(f"姓名：{name}, 年龄：{age}")
    print("爱好：", hobbies)
    print("成绩：", scores)

student_info("小明", 18, "篮球", "编程", 数学=90, 英语=85)

• 返回值

• 用return返回结果，可返回多个值（实际是元组）

• 无return时函数返回None

  
  def calculator(a, b):
      add = a + b
      subtract = a - b
      return add, subtract
  
  result = calculator(10, 5)
  print(result)  # 输出 (15, 5)

1. 变量的作用域

• 局部变量：函数内部定义的变量（如函数内的add）

• 全局变量：函数外部定义的变量（需用global关键字修改）

  
  count = 0  # 全局变量
  
  def increment():
      global count
      count += 1
      print(f"当前计数：{count}")
  
  increment()  # 输出 1

互动问题：如果去掉global count会报错吗？为什么？

二、常用数据结构

1. 列表（List）

• 特点：可修改、有序、元素可重复

• 常用操作：增删改查

shopping_list = ["苹果", "牛奶"]
shopping_list.append("面包")        # 添加元素
shopping_list[1] = "酸奶"          # 修改元素
shopping_list.pop()                # 删除最后一个元素
print(shopping_list)               # 输出 ['苹果', '酸奶']

1. 字典（Dictionary）

• 特点：键值对结构，键不可重复

• 应用场景：存储用户信息、配置参数

  user = {
      "name": "李华",
      "age": 25,
      "is_vip": True
  }
  print(user["name"])          # 输出 李华
  user["email"] = "lihua@example.com"  # 添加新键值对
  

1. 元组（Tuple）与集合（Set）

• 元组：不可修改的列表，用圆括号定义

• 集合：自动去重，支持交集、并集操作

# 元组示例
colors = ("红色", "蓝色", "绿色")
print(colors[0])  # 输出 红色

# 集合示例
fruit_set = {"苹果", "香蕉", "苹果", "橙子"}
print(fruit_set)  # 输出 {'苹果', '香蕉', '橙子'}

 三、综合案例：学生成绩管理系统

students = []

def add_student(name, score):
    students.append({"name": name, "score": score})

def show_ranking():
    sorted_students = sorted(students, key=lambda x: x["score"], reverse=True)
    for student in sorted_students:
        print(f"{student['name']}: {student['score']}分")

# 添加学生
add_student("张三", 85)
add_student("李四", 92)
add_student("王五", 78)

# 显示排名
show_ranking()

输出结果：

李四: 92分  
张三: 85分  
王五: 78分  

思考题：如何修改代码实现按姓名排序？

四、练习题

1. 编写一个函数，输入半径计算圆的面积和周长

2. 创建一个字典存储5本书的信息（书名、作者、价格），并实现查询功能

3. 使用集合操作找出两个列表的交集：list1 = [1,2,3,4]，list2 = [3,4,5,6]

下节预告：文件操作与异常处理，学习如何读写文件并处理程序报错。