变量与函数课件

变量与函数变量是存储数据的容器，就像一个盒子，可以用来存放各种数据函数是一段可重复使用的代码块，就像一个工具，可以完成特定的任务变量的概念存储数据命名标识变量就像容器，可以存储不同的每个变量都有一个唯一的名称，数据类型，例如数字、字符串、用于标识和访问存储在其中的数布尔值等据可变值变量的值可以根据需要在程序执行过程中改变，赋予新的值，以实现不同的功能变量的命名规则

11.标识符

22.敏感度变量名必须以字母、下划线或变量名区分大小写，例如美元符号开头，后面可以跟字name和Name是两个母、数字、下划线或美元符不同的变量号

33.避免关键字

44.有意义变量名不能与编程语言的关键变量名应该具有描述性，能够字重名，例如if、else、清晰地反映变量的含义和用for等途基本数据类型数字类型字符串类型布尔类型数字类型用于存储数字，如整数、浮点数和字符串类型用于存储文本，可以包含字符、布尔类型用于存储真或假值，表示逻辑判断复数数字和符号结果变量的声明与赋值声明变量分配内存赋值在程序中使用变量之前，需要先声明它，声明变量后，程序会在内存中为它分配一使用赋值运算符“=”将数据存储到变量告诉程序要存储什么样的数据例如，使块空间，用于存储值中，例如“age=25”将值25赋给变量用声明一个名为的整型“int age”“age”“age”变量常量定义使用常量是指在程序运行期间其值无法改变的量常量用于存储一些固定的值，例如，圆周率、物理常数等π常量值在程序编译阶段确定，一旦定义，就不能被修改使用常量可以提高程序的可读性和可维护性，也能够防止意外修改算术运算符加法减法乘法除法使用号进行加法运算，例使用号进行减法运算，例使用号进行乘法运算，例使用号进行除法运算，例“+”“-”“*”“/”如如如如a+b a-b a*b a/b赋值运算符简单赋值加法赋值减法赋值乘法赋值将右边的值赋给左边的变量，将左边的变量的值加上右边的将左边的变量的值减去右边的将左边的变量的值乘以右边的例如`a=10`值，再赋值给左边的变量，例值，再赋值给左边的变量，例值，再赋值给左边的变量，例如如如`a+=10``a-=10``a*=10`关系运算符大于小于等于不等于大于运算符用于比较两个操小于运算符用于比较两个等于运算符用于比较两个不等于运算符用于比较两==!=作数如果左侧操作数大于右操作数如果左侧操作数小于操作数如果两个操作数相个操作数如果两个操作数不侧操作数，则结果为真，否则右侧操作数，则结果为真，否等，则结果为真，否则为假相等，则结果为真，否则为为假则为假假逻辑运算符与运算符或运算符12只有当两个操作数都为真时，只要两个操作数中有一个为结果才为真用符号表真，结果就为真用符号“”“||”示表示非运算符短路运算34将操作数的值取反用符号“!”在逻辑运算中，如果第一个操表示作数的值能够确定最终结果，则后面的操作数将不会被评估优先级运算符优先级决定了表达式中不同运算符的执行顺序例如，乘除运算优先于加减运算优先级越高，运算符越早执行例如，表达式会先执行乘法运算，然后执行加法运算，结果为`3+4*5`23了解运算符优先级可以帮助我们理解代码的执行逻辑，并确保代码按预期执行注释解释代码提高代码可读性简化代码维护注释用来解释代码的功能，提高代码的代码注释可以帮助开发人员理解代码的当代码需要修改时，注释可以帮助开发可读性和可维护性逻辑和意图，避免错误理解人员快速理解代码的功能，减少代码维护的难度函数的定义函数是代码的组织单元，它封装了一段可重复执行的代码函数通过名称进行调用，并在调用时执行其内部代码块定义函数1使用关键字def定义函数命名函数2选择描述性的函数名定义参数3函数可能接受零个或多个参数编写函数体4函数的内部代码块返回结果5使用return语句返回结果函数参数传递参数参数类型位置参数关键字参数函数参数是传递给函数的值，参数可以是各种数据类型，包位置参数是根据其在函数调用关键字参数允许你使用参数名用于执行特定的操作括数字、字符串、列表、元中出现的顺序进行传递的称来指定其值，而不是依赖于组、字典等其位置参数在函数定义中定义，作为函数名称后面的括号中的变函数可以接收多个参数，每个顺序很重要，错误的顺序会导这样可以提高代码的可读性和量参数之间用逗号分隔致函数行为错误灵活性函数返回值函数结果返回值类型函数返回值表示函数执行完毕后返回值类型必须与函数定义中指返回给调用者的结果或数据定的类型一致，例如整型、字符串或自定义类型return语句无返回值使用return语句将返回值传递给某些函数可能不需要返回值，例调用者，例如return value;如执行特定操作的函数，可以使用关键字声明void局部变量与全局变量局部变量全局变量代码示例局部变量定义在函数内部，作用域仅限于该全局变量定义在函数外部，整个程序都可以使用代码示例展示局部变量与全局变量的区函数函数结束，局部变量不再存在访问全局变量在程序执行期间始终存在别以及它们在程序中的作用函数的作用域局部变量全局变量作用域链在函数内部定义的变量称为局部变量，只能在函数外部定义的变量称为全局变量，可以当程序查找变量时，会从局部作用域开始，在函数内部访问在整个程序中访问然后逐级向上查找，直到全局作用域函数的重载概念作用示例在同一个类中，允许存在多个同名函数，提高代码的可读性和可维护性例如，可以定义两个同名函数`add`，分但参数列表不同别用于计算两个整数的和和两个浮点数的使用相同函数名，可以完成不同功能，减和参数列表的差异可以是参数类型不同，参少代码冗余数个数不同，参数顺序不同编译器会根据参数类型自动选择合适的函数进行调用递归函数定义1函数内部调用自身条件2有明确的终止条件递归调用3逐步缩小问题规模递归函数是一种强大的编程技巧，它能够将复杂问题分解成更小的子问题，并通过递归调用自身来解决这些子问题递归函数必须包含一个明确的终止条件，以防止无限制的递归调用在递归调用过程中，函数会逐步缩小问题规模，最终到达终止条件递归的应用阶乘计算1递归函数可以优雅地解决阶乘计算问题，通过不断地调用自身进行递减计算，直到达到基线条件二叉树遍历2在遍历二叉树时，递归可以有效地处理树形结构，通过递归调用来遍历子节点，并最终访问到所有节点汉诺塔问题3汉诺塔问题是一个经典的递归应用，通过递归函数可以将问题分解为更小的子问题，并最终找到解决方案匿名函数

11.定义方式

22.简洁性无需显式声明函数名，直接使匿名函数通常只有一行代码，用`lambda`关键字定义用于简化代码逻辑

33.灵活使用

44.闭包特性可作为参数传递给其他函数，匿名函数可以访问其定义时的或直接调用外部变量闭包函数嵌套变量保留私有化闭包是一种函数嵌套的结构，内层函当外层函数执行完毕后，闭包会保留闭包可以用来模拟私有变量，外部代数可以访问外层函数的变量外层函数的变量，即使外层函数已经码无法直接访问闭包内的变量结束高阶函数函数作为参数函数作为返回值函数式编程高阶函数可以接受其他函数作为参数，扩展高阶函数可以返回其他函数，实现动态函数高阶函数是函数式编程的核心概念，提供优函数功能生成雅的代码结构、和map filterreducemap函数filter函数reduce函数函数用于将函数应用于可迭代对象函数用于筛选可迭代对象中的元函数用于对可迭代对象中的元map filterreduce中的每个元素，并返回一个新的迭代素，只保留满足特定条件的元素，并返素进行累积操作，最终返回一个单一的器回一个新的迭代器值变量的生命周期声明初始化使用销毁变量声明时分配内存空间，但首次赋值后，变量开始拥有初变量在程序执行期间被使用，变量的生命周期结束，内存空尚未赋值始值并开始使用值可能发生变化间被释放，不再可用内存管理与垃圾回收内存管理垃圾回收内存管理是指程序如何分配和使用内存空间分配给程序的内存垃圾回收是指自动回收不再被程序使用的内存空间垃圾回收机空间可以分成堆、栈和静态数据区程序运行时，需要根据变量制通过识别不再被引用的对象并释放它们占用的内存，从而避免的类型和作用域来分配内存内存泄漏编程规范代码风格命名规范一致的缩进和空格，提高代码可读性清晰、简洁且易于理解的变量和函数名称注释代码测试清晰且准确的注释，解释代码的逻辑和目的编写单元测试，确保代码质量和稳定性编程风格一致性注释清晰命名规范代码格式一致，提高可读性注释简洁明了，方便理解变量和函数命名规范，易于识别调试技巧断点调试日志记录在代码中设置断点，程序运行到断点处暂停，观察变量的值和程在代码中添加日志语句，记录程序执行过程中的信息，方便排查序的执行流程问题综合案例变量和函数是编程的基础通过综合案例，我们将更深入地理解它们在实际应用中的作用需求分析1根据具体的应用场景，分析所需功能，确定变量和函数的类型及作用代码设计2基于需求分析，设计代码框架，定义变量，编写函数，实现所需功能代码测试3编写测试用例，验证代码逻辑，确保代码正确性代码优化4分析代码性能，进行优化，提高代码效率通过综合案例，我们可以学习到如何将变量和函数应用于实际问题解决，提高编程能力。