# 第一个Python程序 print("Hello, Python!")

# 正确缩进示例if 1 < 2:    print("1小于2")  # 缩进4个空格，属于if语句的代码块    print("缩进一致")  # 同一层级，缩进相同print("不属于if语句，无缩进")  # 与if同级，无缩进# 错误缩进示例（会报错）if 1 < 2:    print("正确缩进")  print("缩进不一致，报错")  # 缩进不足4个空格，与上一行层级不同，报错

# 变量赋值示例name = "张三"  # 变量name存储字符串"张三"age = 18       # 变量age存储整数18height = 1.75  # 变量height存储浮点数1.75is_student = True  # 变量is_student存储布尔值True# 输出变量的值print(name)      # 输出：张三print(age)       # 输出：18print(height)    # 输出：1.75print(is_student)# 输出：True

# 变量修改name = "张三"print(name)  # 输出：张三name = "李四"  # 重新赋值，修改变量的值print(name)  # 输出：李四# 变量删除（使用del关键字）del name  # 删除变量name# print(name)  # 报错：name 'name' is not defined，因为变量已被删除

# 整数示例a = 10    # 正整数b = -5    # 负整数c = 0     # 0d = 1000000000000000000000  # 超大整数，Python支持# 查看数据类型（使用type()函数）print(type(a))  # 输出：<class 'int'>，表示a是int类型

# 浮点数示例a = 3.14    # 普通浮点数b = -0.5    # 负浮点数c = 1.23e5  # 科学计数法，等价于123000d = 2.0     # 虽然小数部分是0，仍属于浮点数print(type(a))  # 输出：<class 'float'># 注意：浮点数运算可能存在精度问题print(0.1 + 0.2)  # 输出：0.30000000000000004，而非0.3# 解决方法：可使用round()函数保留指定小数位数print(round(0.1 + 0.2, 1))  # 输出：0.3，保留1位小数

# 字符串示例s1 = 'Hello'          # 单引号包裹s2 = "Python"         # 双引号包裹s3 = '''I love Python'''  # 三单引号包裹（可换行）s4 = """Python is easy""" # 三双引号包裹（可换行）print(type(s1))  # 输出：<class 'str'>print(s3)        # 输出：I love Python

# 字符串中包含单引号s = "He said 'I am fine'"print(s)  # 输出：He said 'I am fine'# 字符串中包含双引号s = 'She said "I love you"'print(s)  # 输出：She said "I love you"

# 布尔值示例a = Trueb = Falseprint(type(a))  # 输出：<class 'bool'># 布尔值运算（后续章节详细讲解）print(a and b)  # 输出：False（逻辑与，两者都为真才为真）print(a or b)   # 输出：True（逻辑或，两者有一个为真就为真）print(not a)    # 输出：False（逻辑非，取反）# 注意：Python中，0、空字符串、空列表等会被判断为False，非0、非空会被判断为Trueprint(bool(0))     # 输出：Falseprint(bool(1))     # 输出：Trueprint(bool(""))    # 输出：Falseprint(bool("abc")) # 输出：True

# 1. 转为整数（int()）a = "123"       # 字符串类型b = int(a)      # 转为整数类型print(b, type(b))  # 输出：123 <class 'int'># 注意：只有能表示整数的字符串才能转为int，否则报错# print(int("123.45"))  # 报错：invalid literal for int() with base 10: '123.45'# 2. 转为浮点数（float()）a = 123         # 整数类型b = float(a)    # 转为浮点数类型print(b, type(b))  # 输出：123.0 <class 'float'>c = "123.45"d = float(c)print(d, type(d))  # 输出：123.45 <class 'float'># 3. 转为字符串（str()）a = 123b = str(a)print(b, type(b))  # 输出：123 <class 'str'>c = Trued = str(c)print(d, type(d))  # 输出：True <class 'str'># 4. 转为布尔值（bool()）a = 0b = bool(a)print(b)  # 输出：Falsec = "abc"d = bool(c)print(d)  # 输出：True

# 算术运算符示例a = 10b = 3print(a + b)  # 输出：13print(a - b)  # 输出：7print(a * b)  # 输出：30print(a / b)  # 输出：3.3333333333333335print(a // b) # 输出：3print(a % b)  # 输出：1print(a ** b) # 输出：1000

# 赋值运算符示例a = 10a += 5  # 等价于a = a + 5print(a)  # 输出：15a -= 3  # 等价于a = a - 3print(a)  # 输出：12a *= 2  # 等价于a = a * 2print(a)  # 输出：24a //= 5  # 等价于a = a // 5print(a)  # 输出：4

# 比较运算符示例a = 10b = 5print(a == b)  # 输出：Falseprint(a != b)  # 输出：Trueprint(a > b)   # 输出：Trueprint(a < b)   # 输出：Falseprint(a >= 10) # 输出：Trueprint(b <= 4)  # 输出：False

# 逻辑运算符示例a = Trueb = Falseprint(a and b)  # 输出：Falseprint(a or b)   # 输出：Trueprint(not a)    # 输出：Falseprint(not b)    # 输出：True# 逻辑运算优先级：not > and > orprint(not a or b and a)  # 等价于 (not a) or (b and a)，输出：False

# 成员运算符示例（字符串）s = "Python"print("P" in s)      # 输出：True（"P"在字符串s中）print("p" in s)      # 输出：False（区分大小写）print("abc" not in s)# 输出：True（"abc"不在字符串s中）# 成员运算符示例（列表，后续章节讲解列表）lst = [1, 2, 3, 4]print(2 in lst)      # 输出：Trueprint(5 not in lst)  # 输出：True

# 身份运算符示例a = 10b = 10print(a == b)  # 输出：True（值相等）print(a is b)  # 输出：True（内存地址相同，小整数会被缓存）c = [1, 2, 3]d = [1, 2, 3]print(c == d)  # 输出：True（值相等）print(c is d)  # 输出：False（内存地址不同，列表是可变对象）print(c is not d)  # 输出：True

# if单分支示例age = 18if age >= 18:    print("你已成年，可以进入网吧。")  # 条件为True，执行该代码print("程序结束。")  # 无论条件是否成立，都会执行该代码

# if-else双分支示例age = 16if age >= 18:    print("你已成年，可以进入网吧。")else:    print("你未成年，禁止进入网吧。")print("程序结束。")

# if-elif-else多分支示例（成绩分级）score = 85if score >= 90:    print("优秀")elif score >= 80:    print("良好")elif score >= 60:    print("及格")else:    print("不及格")

# 遍历字符串s = "Python"for char in s:    print(char)  # 依次输出字符串中的每个字符# 遍历列表（后续章节讲解）lst = [1, 2, 3, 4, 5]sum = 0for num in lst:    sum += num  # 累加列表中的所有元素print("列表元素的和：", sum)  # 输出：15# range()函数：生成一个整数序列，常用于for循环，语法：range(起始值, 结束值, 步长)（结束值不包含）for i in range(5):    print(i)  # 输出：0 1 2 3 4（默认起始值为0，步长为1）for i in range(2, 10, 2):    print(i)  # 输出：2 4 6 8（起始值2，结束值10，步长2）

# while循环示例（计算1到10的和）sum = 0i = 1while i <= 10:    sum += i    i += 1  # 关键：修改变量i的值，使条件最终变为Falseprint("1到10的和：", sum)  # 输出：55# 无限循环示例（谨慎运行）# while True:#     print("无限循环")  # 会一直输出，需手动停止程序

# 循环嵌套示例（打印99乘法表）for i in range(1, 10):  # 外层循环：控制行数（1到9）    for j in range(1, i+1):  # 内层循环：控制每行的列数（1到当前行数）        print(f"{j}×{i}={i*j}", end="\t")  # end="\t"表示用制表符分隔，不换行    print()  # 每行结束后换行

def 函数名(参数列表):    """函数文档字符串（可选，用于说明函数功能、参数、返回值等）"""    函数体（实现函数功能的代码块）    return 返回值（可选，用于返回函数执行结果）

# 示例1：无参数、无返回值的函数（实现简单打印功能）def print_welcome():    """打印欢迎语"""    print("欢迎学习Python函数基础！")# 调用函数（函数定义后，必须调用才能执行函数体）print_welcome()  # 输出：欢迎学习Python函数基础！# 示例2：有参数、有返回值的函数（实现两个数的加法）def add(a, b):    """计算两个数的和    参数：        a: 第一个整数        b: 第二个整数    返回值：两个数的和    """    result = a + b  # 函数体：计算两个数的和    return result  # 返回计算结果# 调用函数，接收返回值sum_result = add(3, 5)print("3 + 5 =", sum_result)  # 输出：3 + 5 = 8# 直接调用函数并输出结果print("10 + 20 =", add(10, 20))  # 输出：10 + 20 = 30# 示例3：无参数、有返回值的函数（返回固定值）def get_python_version():    """返回当前Python推荐版本"""    return "Python 3.14.4"  # 结合Python官方最新版本（参考官方网站）print("推荐使用的Python版本：", get_python_version())  # 输出：推荐使用的Python版本：Python 3.14.4

# 定义一个计算长方形面积的函数（位置参数：长、宽）def calculate_rect_area(length, width):    """计算长方形面积    参数：        length: 长方形的长（位置参数）        width: 长方形的宽（位置参数）    返回值：长方形的面积    """    area = length * width    return area# 正确调用：按照参数顺序传入，数量一致print("长方形面积：", calculate_rect_area(5, 3))  # 输出：长方形面积：15# 错误调用1：参数数量不足（缺少width）# print(calculate_rect_area(5))  # 报错：missing 1 required positional argument: 'width'# 错误调用2：参数顺序错误（长和宽颠倒，结果错误但不报错）print("顺序错误的面积：", calculate_rect_area(3, 5))  # 输出：顺序错误的面积：15（巧合正确，实际逻辑错误）

# 沿用上面计算长方形面积的函数def calculate_rect_area(length, width):    area = length * width    return area# 关键字参数调用（无需遵循顺序）print("长方形面积：", calculate_rect_area(length=5, width=3))  # 输出：15print("长方形面积：", calculate_rect_area(width=3, length=5))  # 输出：15（顺序颠倒，结果正确）# 混合调用：位置参数在前，关键字参数在后（必须遵循此规则）print("混合调用面积：", calculate_rect_area(5, width=3))  # 输出：15# 错误混合调用：关键字参数在前，位置参数在后# print(calculate_rect_area(length=5, 3))  # 报错：positional argument follows keyword argument

# 定义一个计算圆形面积的函数（默认参数：圆周率pi=3.14）def calculate_circle_area(radius, pi=3.14):    """计算圆形面积    参数：        radius: 圆的半径（位置参数，必传）        pi: 圆周率（默认参数，默认值3.14，可选传）    返回值：圆形的面积    """    area = pi * radius ** 2  # 用到前面学的幂运算符    return area# 调用1：不传入默认参数，使用默认值3.14print("圆形面积（默认pi）：", calculate_circle_area(5))  # 输出：78.5# 调用2：传入默认参数，覆盖默认值print("圆形面积（自定义pi）：", calculate_circle_area(5, pi=3.1415926))  # 输出：78.539815# 错误定义：默认参数放在位置参数前面# def calculate_circle_area(pi=3.14, radius):  # 报错：non-default argument follows default argument

# 同时使用*args和**kwargsdef mixed_args(*args, **kwargs):    print("位置参数打包：", args)    print("关键字参数打包：", kwargs)mixed_args(1, 2, 3, name="张三", age=18)# 输出：# 位置参数打包： (1, 2, 3)# 关键字参数打包： {'name': '张三', 'age': 18}

# 定义一个判断一个数是否为偶数的函数（返回布尔值）def is_even(num):    """判断一个数是否为偶数    参数：num: 待判断的整数    返回值：True（偶数）、False（奇数）    """    if num % 2 == 0:        return True  # 满足条件，返回True，函数终止    return False  # 不满足条件，返回Falseprint(is_even(4))  # 输出：Trueprint(is_even(5))  # 输出：False

# 定义一个函数，返回两个数的和与差def add_and_subtract(a, b):    sum_ab = a + b    sub_ab = a - b    return sum_ab, sub_ab  # 多个返回值，默认打包成元组# 接收多个返回值（两种方式）# 方式1：用一个变量接收（得到元组）result = add_and_subtract(10, 3)print("和与差：", result)  # 输出：和与差： (13, 7)print("和：", result[0], "差：", result[1])  # 输出：和： 13 差： 7# 方式2：用多个变量接收（变量数量与返回值数量一致）sum_ab, sub_ab = add_and_subtract(10, 3)print("和：", sum_ab, "差：", sub_ab)  # 输出：和： 13 差： 7

# 无return语句的函数，默认返回Nonedef print_hello():    print("Hello")result = print_hello()print("函数返回值：", result)  # 输出：Hello  函数返回值： None# 有return但无具体值，也返回Nonedef empty_return():    print("有return但无返回值")    return  # 等价于return Noneresult = empty_return()print("函数返回值：", result)  # 输出：有return但无返回值  函数返回值： None

# 外部函数：计算长方形的周长和面积def rectangle_calc(length, width):    # 内部函数：计算周长    def calculate_perimeter():        return 2 * (length + width)  # 可直接使用外部函数的参数    # 内部函数：计算面积    def calculate_area():        return length * width    # 外部函数返回内部函数的结果    perimeter = calculate_perimeter()    area = calculate_area()    return perimeter, area# 调用外部函数，获取周长和面积perimeter, area = rectangle_calc(5, 3)print("长方形周长：", perimeter)  # 输出：16print("长方形面积：", area)      # 输出：15# 错误：外部无法直接调用内部函数# calculate_perimeter()  # 报错：name 'calculate_perimeter' is not defined

def is_prime(num):    """判断一个正整数是否为质数    质数：大于1的整数，除了1和它本身，不能被其他数整除    参数：num: 待判断的正整数    返回值：True（质数）、False（非质数）    """    if num <= 1:        return False  # 小于等于1的数不是质数    if num == 2:        return True   # 2是最小的质数    # 判断2到num-1之间是否有能整除num的数    for i in range(2, num):        if num % i == 0:            return False  # 能被整除，不是质数    return True  # 不能被任何数整除，是质数# 调用函数，测试结果print(is_prime(7))   # 输出：True（质数）print(is_prime(10))  # 输出：False（非质数）print(is_prime(2))   # 输出：True（质数）print(is_prime(1))   # 输出：False（非质数）

def fibonacci(n):    """计算斐波那契数列的第n项    参数：n: 正整数（第n项）    返回值：第n项的数值    """    if n <= 0:        return "n必须是正整数"  # 异常处理，返回提示信息    if n == 1 or n == 2:        return 1  # 前两项都是1    # 从第3项开始计算    a, b = 1, 1  # a表示第n-2项，b表示第n-1项    for i in range(3, n+1):        c = a + b  # 第n项 = 第n-2项 + 第n-1项        a = b      # 更新a为第n-1项        b = c      # 更新b为第n项    return b# 调用函数，测试结果print("斐波那契数列第5项：", fibonacci(5))  # 输出：5print("斐波那契数列第10项：", fibonacci(10))  # 输出：55print("斐波那契数列第0项：", fibonacci(0))  # 输出：n必须是正整数

def login(username, password):    """用户登录验证    参数：        username: 用户名        password: 密码    返回值：登录成功（True）、登录失败（False）及提示信息    """    # 模拟正确的用户名和密码（实际开发中会从数据库获取）    correct_username = "admin"    correct_password = "123456"    if username == correct_username and password == correct_password:        return True, "登录成功！欢迎您，管理员！"    elif username != correct_username:        return False, "登录失败：用户名错误！"    else:        return False, "登录失败：密码错误！"# 调用函数，模拟登录success, message = login("admin", "123456")print(message)  # 输出：登录成功！欢迎您，管理员！success, message = login("user", "123456")print(message)  # 输出：登录失败：用户名错误！success, message = login("admin", "654321")print(message)  # 输出：登录失败：密码错误！