一、函数
（一）不带参数的函数
# 定义一个简单的问候函数
def greet():
"""打印一句问候语。"""
message = "大家好！欢迎学习Python函数定义！"
print(message)
greet()
（二）带参数的函数
# 定义一个带一个参数的问候函数
def greet_person(name):
"""根据给定的名字打印问候语。
Args:
name (str): 要问候的人的名字。
"""
message = f"你好, {name}! 很高兴认识你。"
print(message)
greet_person("张三") # 输出: 你好, 张三! 很高兴认识你。# 定义一个带多个参数的函数 (例如，在机器学习中计算两个特征的和)
def add_features(feature1, feature2):
"""计算两个数值特征的和。
Args:
feature1 (float or int): 第一个特征值。
feature2 (float or int): 第二个特征值。
"""
total = feature1 + feature2
print(f"{feature1} + {feature2} = {total}")
add_features(10, 25) # 输出: 10 + 25 = 35
# add_features(5)
# 这会报错，因为少了一个参数 TypeError（三）带返回值的函数
# 定义一个计算和并返回结果的函数
def calculate_sum(a, b):
"""计算两个数的和并返回结果。
Args:
a (float or int): 第一个数。
b (float or int): 第二个数。
Returns:
float or int: 两个数的和。
"""
result = a + b
return result
print("hhh")
calculate_sum(2, 3)# 函数可以返回多种类型的数据，包括列表、字典等
# 例如，在数据预处理中，一个函数可能返回处理后的特征列表
def preprocess_data(raw_data_points):
"""模拟数据预处理，例如将所有数据点乘以2。
Args:
raw_data_points (list): 原始数据点列表。
Returns:
list: 处理后的数据点列表。
"""
processed = []
for point in raw_data_points:
processed.append(point * 2) # 假设预处理是乘以2
return processed
data = [1, 2, 3, 4, 5]
processed_data = preprocess_data(data)
print(f"原始数据: {data}")
print(f"预处理后数据: {processed_data}") # 输出: [2, 4, 6, 8, 10]二、变量作用域
print("\n--- 变量作用域示例 ---")
global_var = "我是一个全局变量"
def scope_test():
local_var = "我是一个局部变量"
print(f"在函数内部，可以看到局部变量: '{local_var}'")
print(f"在函数内部，也可以看到全局变量: '{global_var}'")
# global_var = "尝试在函数内修改全局变量" # 如果没有 global 声明，这会创建一个新的局部变量 global_var
# print(f"在函数内部，修改后的 '全局' 变量: '{global_var}'")
scope_test()
print(f"\n在函数外部，可以看到全局变量: '{global_var}'")三、应用
（一）计算圆的面积
- 任务： 编写一个名为 calculate_circle_area 的函数，该函数接收圆的半径 radius 作为参数，并返回圆的面积。圆的面积 = π * radius² (可以使用 math.pi 作为 π 的值)
- 要求：函数接收一个位置参数 radius。计算半径为5、0、-1时候的面积
- 注意点：可以采取try-except 使函数变得更加稳健，如果传入的半径为负数，函数应该返回 0 (或者可以考虑引发一个ValueError，但为了简单起见，先返回0)。
import math
def calculate_circle_area(radius):
try:
if radius < 0:
return 0
return math.pi * (radius ** 2)
except TypeError:
return 0
# 测试示例
print(calculate_circle_area(5)) # 输出约78.53981633974483
print(calculate_circle_area(0)) # 输出0.0
print(calculate_circle_area(-1)) # 输出0
print(calculate_circle_area("a")) # 输出0（处理非数字输入） （二）计算矩形的面积
- 任务： 编写一个名为 calculate_rectangle_area 的函数，该函数接收矩形的长度 length 和宽度 width 作为参数，并返回矩形的面积。
- 公式： 矩形面积 = length * width
- 要求：函数接收两个位置参数 length 和 width。
- 函数返回计算得到的面积。
- 如果长度或宽度为负数，函数应该返回 0
def calculate_rectangle_area(length, width):
if length < 0 or width < 0:
return 0
return length * width
# 测试示例
print(calculate_rectangle_area(5, 3)) # 输出15
print(calculate_rectangle_area(-2, 4)) # 输出0
print(calculate_rectangle_area(5, -3)) # 输出0
print(calculate_rectangle_area(-2, -4)) # 输出0 （三）计算任意数量数字的平均值
- 任务： 编写一个名为 calculate_average 的函数，该函数可以接收任意数量的数字作为参数（引入可变位置参数 (*args)），并返回它们的平均值。
- 要求：使用 *args 来接收所有传入的数字。
- 如果没有任何数字传入，函数应该返回 0。
- 函数返回计算得到的平均值。
def calculate_average(*args):
if not args:
return 0
return sum(args) / len(args)
# 测试示例
print(calculate_average(1, 2, 3, 4)) # 输出2.5
print(calculate_average(10, 20)) # 输出15.0
print(calculate_average()) # 输出0
print(calculate_average(-5, 5, 0)) # 输出0.0 （四）打印用户信息
- 任务： 编写一个名为 print_user_info 的函数，该函数接收一个必需的参数 user_id，以及任意数量的额外用户信息（作为关键字参数）。
- 要求：
- user_id 是一个必需的位置参数。
- 使用 **kwargs 来接收额外的用户信息。
- 函数打印出用户ID，然后逐行打印所有提供的额外信息（键和值）。
- 函数不需要返回值
def print_user_info(user_id, **kwargs):
print(f"用户ID: {user_id}")
for key, value in kwargs.items():
print(f"{key}: {value}")
# 测试示例
print_user_info(12345, name="张三", age=30, city="北京")
print_user_info(67890, email="test@example.com", subscribed=True)
print_user_info(10101) # 仅提供必需参数 （五）格式化几何图形描述
- 任务： 编写一个名为 describe_shape 的函数，该函数接收图形的名称 shape_name (必需)，一个可选的 color (默认 “black”)，以及任意数量的描述该图形尺寸的关键字参数 (例如 radius=5 对于圆，length=10, width=4 对于矩形)。
- 要求：shape_name 是必需的位置参数。
- color 是一个可选参数，默认值为 “black”。
- 使用 **kwargs 收集描述尺寸的参数。
- 函数返回一个描述字符串，格式如下：
- “A [color] [shape_name] with dimensions: [dim1_name]=[dim1_value], [dim2_name]=[dim2_value], …”如果 **kwargs 为空，则尺寸部分为 “with no specific dimensions.”
def describe_shape(shape_name, color="black", **kwargs):
dimensions = ', '.join(f"{k}={v}" for k, v in kwargs.items())
dim_text = f"with dimensions: {dimensions}" if dimensions else "with no specific dimensions."
return f"A {color} {shape_name} {dim_text}"
# 测试示例
print(describe_shape("circle", "red", radius=5))
print(describe_shape("rectangle", length=10, width=4))
print(describe_shape("square", "blue", side=5))
print(describe_shape("line", "green")) @浙大疏锦行