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01 | 🚘函数 && 递归

在Python中，函数(function)和递归(recursion)是两个非常重要的概念。函数是有一定功能的代码块，可以接受参数并返回结果。递归是一种解决问题的方法，通过自身调用来解决一个问题。

以下是关于Python函数与递归的详细讲解：

🚔函数

1. 定义函数：在Python中定义函数使用def语句，语法如下：

   def function_name(parameters):
   	function_body
   	return [expression]
   

   其中function_name是函数的名称，parameters是函数的参数，在圆括号内列出，如果没有参数，则留空。函数体包含了要执行的代码，return关键字后面的表达式是返回值（可选），它是函数调用的结果。

2. 调用函数：要调用函数，请输入函数的名称以及任何必需的参数，并以圆括号括起来。示例：

   def my_func(name):
   	print('Hello, ' + name)
   
   my_func('Tom')     # 输出'Hello, Tom'
   

3. 参数传递：Python中的参数有两种（位置参数和关键字参数）。位置参数是按顺序传递给函数的，而关键字参数则是通过参数名指定。示例：

   def add_numbers(x, y):
   	return x + y
   
   result1 = add_numbers(2, 3)         # 位置参数
   result2 = add_numbers(y=3, x=2)     # 关键字参数
   
   print(result1)      # 输出5
   print(result2)      # 输出5
   

4. 默认参数：可以在函数定义时为参数指定默认值，这样在调用函数时可以不传递该参数。示例：

   def greet(name='John'):
   	print('Hello, ' + name)
   
   greet()             # 输出'Hello, John'
   greet('Tom')        # 输出'Hello, Tom'
   

5. 不定长参数：如果不知道将要传递多少个参数，可以在函数定义中使用*args和**kwargs来接受不确定数量的位置参数和关键字参数。示例：

   def my_func(*args):
   	for arg in args:
   		print(arg)
   
   my_func(1, 2, 3, 4)     # 输出1 2 3 4
   
   def my_func(**kwargs):
   	for key, value in kwargs.items():
   		print(key + ': ' + str(value))
   
   my_func(name='Tom', age=30)     # 输出'name: Tom' 和 'age: 30'
   

6. 匿名函数（Lambda）：Python支持使用lambda表达式创建匿名函数，lambda语法如下：

   lambda arguments: expression
   

   其中arguments是参数列表，expression是函数体，它是由参数产生的返回值。示例：

   add_numbers = lambda x, y: x + y     # 创建一个lambda函		数'add_numbers'
   result = add_numbers(2, 3)           # 调用lambda函数
   print(result)                        # 输出5
   

🚔递归

递归是一种在函数中调用自身以解决问题的技术。在递归函数中，需要找到基本情况和递归规则，确保在每次递归时问题的规模都缩小了。

以下是一个通过递归计算阶乘的示例：

def factorial(n):
    if n == 1:              # 基本情况
        return 1
    else:
        return n * factorial(n-1)     # 递归规则

result = factorial(5)

print(result)           # 输出120

函数递归调用的图解可以看下图示例：

总之，在Python中函数和递归都是重要的编程概念，而且它们可以相互结合使用来解决各种问题。函数可以接受参数并返回值，有默认参数、不定长参数和匿名函数等特性。递归则是一种解决问题的方法，通过自身调用来解决一个问题

02 | 🚘字典

在Python中，字典(Dictionary)是一种无序、可变的数据类型，用于存储键值对。它们非常灵活，在许多编程场景中都可以派上用场。以下是关于Python字典的详细讲解：

1. 创建字典

   要创建一个字典，请使用花括号{}并以逗号分隔键值对。示例：

   my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 30, 'gender': 'male'}
   

   如果希望创建一个空字典，请使用空的花括号{}。示例：

   my_dict = {}
   

2. 访问字典内的值

   可以使用方括号[]来访问字典中的特定值，也可以使用get()方法。如果访问一个不存在的键，则会引发KeyError异常。但是如果使用get()方法，则在找不到指定键时返回None，或设置的默认值（可选参数）。示例：

   my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 30, 'gender': 'male'}
   
   print(my_dict['name'])     # 输出'Tom'
   print(my_dict.get('address'))   # 输出None
   print(my_dict.get('address', 'Beijing'))     # 输出'Beijing'
   

3. 修改字典

   要更改字典中的值，请使用给定键的索引。示例：

   my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 30, 'gender': 'male'}
   
   my_dict['age'] = 40
   
   print(my_dict)      # 输出{'name': 'Tom', 'age': 40, 'gender': 'male'}
   

4. 添加和删除键值对

   要向字典中添加一个键值对，请使用给定键的索引。示例：

   my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 30}
   
   my_dict['gender'] = 'male'
   
   print(my_dict)      # 输出{'name': 'Tom', 'age': 30, 'gender': 'male'}
   

   要从字典中删除一个键值对，请使用del语句或pop()方法。示例：

   my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 30}
   
   del my_dict['age']
   
   print(my_dict)      # 输出{'name': 'Tom'}
   
   my_dict.pop('name')
   
   print(my_dict)      # 输出{}
   

5. 字典长度和键值大小写转换

   要获取字典中的键数，请使用len()函数。要将字典中的所有键转换为小写或大写，请使用keys()和lower()或upper()方法。示例：

   my_dict = {'Name': 'Tom', 'Age': 30, 'Gender': 'male'}
   
   print(len(my_dict))       # 输出3
   
   lower_keys = [key.lower() for key in my_dict.keys()]
   
   print(lower_keys)         # 输出['name', 'age', 'gender']
   

   总之，在Python中，字典是一种非常有用的数据类型，可以存储键值对并提供快速且方便的访问。通过学习如何创建、访问、修改、添加和删除字典，并掌握一些基本的方法和技巧，能更好地应用它们来解决各种编程问题。

03 | 🚘集合

在Python中，集合(Set)是一种无序、可变的数据类型，用于存储唯一的元素。它们非常有用，可以帮助解决各种编程问题。以下是关于Python集合的详细讲解：

1. 创建集合

   要创建一个集合，请使用花括号{}或set()函数，并以逗号分隔多个元素。示例：

   my_set = {1, 2, 3}
   
   my_set = set([1, 2, 3])
   

   如果希望创建一个空集合，请不要使用空的花括号{}，因为这将创建一个空字典。相反，您应该使用set()函数。示例：

   my_set = set()
   

2. 集合操作

   与其他数据类型一样，集合也支持各种操作。以下是几个重要的集合操作：

   1. 添加元素：可以使用add()方法向集合中添加元素，或使用update()方法向其添加另一个集合。示例：

      my_set = {1, 2, 3}
      
      my_set.add(4)
      
      print(my_set)    # 输出{1, 2, 3, 4}
      
      my_set.update({4, 5, 6})
      
      print(my_set)    # 输出{1, 2, 3, 4, 5, 6}
      

   2. 删除元素：可以使用remove()或discard()方法删除集合中的元素。remove()方法在需要删除的元素不存在时会引发KeyError异常，而discard()方法则不会。示例：

      my_set = {1, 2, 3}
      
      my_set.remove(2)
      
      print(my_set)    # 输出{1, 3}
      
      my_set.discard(4)
      
      print(my_set)    # 输出{1, 3}
      

   3. 集合运算：可以使用一些内置函数执行集合操作（如联合、交集和差异）。这些操作包括union()、intersection()和difference()。示例：

      set_a = {1, 2, 3}
      set_b = {3, 4, 5}
      
      set_c = set_a.union(set_b)
      
      print(set_c)     # 输出{1, 2, 3, 4, 5}
      
      set_d = set_a.intersection(set_b)
      
      print(set_d)     # 输出{3}
      
      set_e = set_a.difference(set_b)
      
      print(set_e)     # 输出{1, 2}
      

3. 集合推导式

   与列表推导式类似，Python也具有集合推导式的概念。它允许将一行代码转换为集合中的多个元素。示例：

   my_set = {x**2 for x in range(10)}
   
   print(my_set)    # 输出{0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81}
   

总之，在Python中，集合是一种非常有用的数据类型。通过学习如何创建、添加、删除和操作集合，并掌握一些基本的技巧，能更好地应用它们来解决各种编程问题。

04 | 🚘文件

在Python中，文件操作是一种非常常见的编程任务。它可以帮助读取、写入和操作文件数据。以下是关于Python文件操作的详细讲解：

1. 打开文件

   要读取或写入文件，请首先打开它。在Python中，使用open()函数可以打开一个文件，该函数接受两个参数：文件名和打开模式。

   打开模式用于指定文件应如何打开。有几种不同的模式可用，包括：

   1. “r”：读取模式。默认值。如果文件不存在，则引发FileNotFoundError异常。

   2. “w”：写入模式。如果文件已存在，则其内容将被清除。如果文件不存在，则创建一个新文件。

   3. “a”：追加模式。将新内容添加到文件的末尾。如果文件不存在，则创建一个新文件。

   4. “x”：独占排他模式。创建文件，但如果文件已存在，则调用返回FileExistsError异常。

   示例：

   file = open("myfile.txt", "r")
   

2. 读取文件

   要读取打开的文件，请使用read()或readline()方法读取文件内容。read()方法将读取整个文件，并将其作为字符串返回，而readline()方法将逐行读取文件，并返回每行作为一个字符串。示例：

   file = open("myfile.txt", "r")
   
   content = file.read()
   
   print(content)
   
   file.close()
   

3. 写入文件

   要向文件中写入数据，请使用write()或writelines()方法。write()方法将作为参数传递的字符串写入文件，而writelines()方法将多个字符串写入文件。示例：

   file = open("myfile.txt", "w")
   
   file.write("This is my first linen")
   file.write("This is my second linen")
   
   file.close()
   

4. 关闭文件

   完成对文件的读取或写入后，请务必关闭打开的文件。可以使用close()方法来关闭文件。示例：

   file = open("myfile.txt", "r")
   content = file.read()
   print(content)
   file.close()
   

5. with语句

   Python中的with语句是一种很优美的写法，可以在代码块结束时自动关闭文件。不需要显式地调用close()方法。以下是使用with语句读取文件的示例：

   with open("myfile.txt", "r") as file:
   	content = file.read()
   	print(content)
   

总之，在Python中进行文件操作是一种非常常见的编程任务。通过学习如何打开、读取和写入文件，并了解不同的文件操作模式和用法，能更好地操作和处理文件数据。同时需要注意合理使用文件操作，避免资源浪费和不必要的安全风险。

05 | 🚘异常处理

在Python中，异常处理是一种重要的编程技术。它可以帮助捕获和处理发生在程序执行期间的错误，以避免程序崩溃或出现不可预知的行为。以下是关于Python异常处理的详细讲解：

1. 什么是异常？

   在Python中，当代码发生错误时，将引发异常对象。异常包含有关错误的信息，例如错误类型和堆栈跟踪等。常见的异常包括ZeroDivisionError、NameError和TypeError等。示例：

   a = 10 / 0
   

   上面的代码将引发ZeroDivisionError异常，提示“division by zero”。

2. 捕获异常

   要捕获异常，请使用try-except语句块。try块将包含可能引发异常的代码，而except块将包含异常处理代码。except块捕获特定类型的异常，并向用户提供有用的错误消息并采取适当的操作。示例：

   try:
   	a = 10 / 0
   except ZeroDivisionError as e:
   	print("Error: ", e)
   

   上述代码将捕获ZeroDivisionError异常，并输出错误信息“Error: division by zero”。

3. 多个异常

   可以在同一个try块中处理多个异常。只需添加每个异常的一个except块即可。示例：

   try:
   	a = int(input("Enter a number: "))
   	b = int(input("Enter another number: "))
   	c = a / b
   except ZeroDivisionError as e:
   	print("Error: ", e)
   except ValueError as e:
   	print("Error: ", e)
   

   上面的代码将如果除数为零，输出“Error: division by zero”，如果输入的不是数字，输出“Error: invalid literal for int() with base 10”。

4. finally块

   try-except语句还允许使用finally块，该块包含在完成代码块后始终运行的代码。即使异常未被捕获，finally块也会执行。示例：

   try:
   	f = open("myfile.txt", "r")
   	print(f.read())
   except FileNotFoundError as e:
   	print("Error: ", e)
   finally:
   	f.close()
   

   上述代码将打开一个文件并打印其内容。如果文件不存在，输出“Error: [Errno 2] No such file or directory”。无论文件的哪个部分出现问题，都会关闭文件。

5. 自定义异常

   在Python中，您还可以通过创建子类来创建自定义异常。 自定义异常可用于检测特定的错误，并向用户提供更有针对性的错误消息。示例：

   class MyError(Exception):
   	def __init__(self, message):
       	self.message = message
   
   
   try:
   	raise MyError("A custom error occurred.")
   except MyError as e:
   	print(e.message)
   

   以上代码将抛出MyError异常，并输出“A custom error occurred.”。

总之，在Python中，异常处理是一种非常重要的编程技术。通过学习如何捕获和处理异常，以及了解不同类型的异常和自定义异常的用法，您将能够更好地编写健壮、可靠的程序。

06 | 🚘习题

利用字典创建3人（姓名和电话号码如下）的简易通讯录：

小赵	123456789
小明	123456788
小花	123456787

要求输入姓名时能够以“姓名：电话”的形式反馈联系电话，当输入姓名有误时，系统提示“您的输入有误，请重新查询”。最后遍历字典，输出所有人的信息
输入样例：小明
输出样例：

小明：123456788
小赵 123456789)
小明 123456788)
小花 123456787)

以下是Python实现该简易通讯录的代码：

address_book = {
    '小赵': '123456789',
    '小明': '123456788',
    '小花': '123456787'
}

while True:
    name = input("请输入姓名：")
    if name in address_book:
        print(name + ":" + address_book[name])
    else:
        print("您的输入有误，请重新查询")

    flag = input("是否继续查询（Y/N）：")
    if flag.upper() != 'Y':
        break

print("所有人的信息如下：")
for name, number in address_book.items():
    print(name, number)

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