# 圆 1: 半径 5
area1 = 3.14159 * 5 * 5
print(f"圆1面积: {area1}")

# 圆 2: 半径 7
area2 = 3.14159 * 7 * 7
print(f"圆2面积: {area2}")

# 圆 3: 半径 10
area3 = 3.14159 * 10 * 10
print(f"圆3面积: {area3}")

def circle_area(radius):
    """计算圆的面积"""
    pi = 3.14159
    return pi * radius * radius

# 使用
print(f"圆1面积: {circle_area(5)}")   # 78.53975
print(f"圆2面积: {circle_area(7)}")   # 153.93791
print(f"圆3面积: {circle_area(10)}")  # 314.159

def 函数名(参数1, 参数2, ...):
    """文档字符串（可选）"""
    函数体
    return 返回值  # 可选

# 定义
def say_hello():
    print("你好！")

# 调用
say_hello()  # 输出: 你好！

# 一个参数
def greet(name):
    print(f"你好, {name}!")

greet("张三")  # 输出: 你好, 张三!


# 多个参数
def introduce(name, age, city):
    print(f"我叫{name}, 今年{age}岁, 来自{city}")

introduce("张三", 25, "北京")  # 输出: 我叫张三, 今年25岁, 来自北京

def add(a, b):
    return a + b

result = add(3, 5)
print(result)  # 输出: 8

# return 还可以用于提前退出
def check_age(age):
    if age < 0:
        return "年龄不能为负数"  # 提前返回
    if age < 18:
        return f"{age}岁是未成年人"
    return f"{age}岁是成年人"

# 函数可以赋值给变量
def square(x):
    return x * x

f = square       # f 现在指向 square 函数
print(f(5))      # 输出: 25

# 函数可以作为参数传递
def apply(func, value):
    return func(value)

print(apply(square, 4))  # 输出: 16

# 函数可以作为返回值
def make_multiplier(n):
    def multiplier(x):
        return x * n
    return multiplier

double = make_multiplier(2)
triple = make_multiplier(3)
print(double(5))  # 输出: 10
print(triple(5))  # 输出: 15

def change_number(x):
    x = 10  # 这会改变外部吗？
    print(f"函数内部: x = {x}")

n = 5
change_number(n)
print(f"函数外部: n = {n}")

# 输出:
# 函数内部: x = 10
# 函数外部: n = 5  ← 没变！

def append_to_list(lst):
    lst.append(4)  # 这会改变外部吗？
    print(f"函数内部: lst = {lst}")

my_list = [1, 2, 3]
append_to_list(my_list)
print(f"函数外部: my_list = {my_list}")

# 输出:
# 函数内部: lst = [1, 2, 3, 4]
# 函数外部: my_list = [1, 2, 3, 4]  ← 变了！

def rebind(lst):
    """重新绑定——不会影响外部"""
    lst = [4, 5, 6]  # lst 指向一个新列表
    print(f"内部重新绑定后: {lst}")

def mutate(lst):
    """修改对象——会影响外部"""
    lst.append(4)     # 在原列表上操作
    lst[0] = 99       # 修改原列表的元素

original = [1, 2, 3]
rebind(original)
print(f"rebind 后: {original}")  # [1, 2, 3] ← 没变

mutate(original)
print(f"mutate 后: {original}")  # [99, 2, 3, 4] ← 变了

# ❌ 函数内部意外修改了外部列表
def process_data(data):
    data.append("extra")  # 影响了外部！
    return data

# ✅ 拷贝一份再操作
def process_data_safe(data):
    data = data.copy()    # 创建副本
    data.append("extra")
    return data

# ✅ 或者使用切片创建副本
def process_data_safe2(data):
    data = data[:]        # 创建副本的另一种方式
    data.append("extra")
    return data

def get_max(a, b):
    if a > b:
        return a
    else:
        return b

result = get_max(7, 3)
print(result)  # 输出: 7

def check_score(score):
    if score < 0:
        return "无效分数"  # 提前返回
    if score >= 90:
        return "优秀"
    if score >= 60:
        return "及格"
    return "不及格"

# 根据不同的条件，函数可能在多个位置返回

def get_stats(numbers):
    """返回最小值、最大值、平均值"""
    return min(numbers), max(numbers), sum(numbers) / len(numbers)

result = get_stats([1, 2, 3, 4, 5])
print(result)        # 输出: (1, 5, 3.0)  ← 元组
print(type(result))  # <class 'tuple'>

# 解包（unpacking）
min_val, max_val, avg = get_stats([1, 2, 3, 4, 5])
print(f"最小值: {min_val}, 最大值: {max_val}, 平均值: {avg}")

def print_message(msg):
    print(msg)  # 没有 return

result = print_message("你好")
print(result)   # 输出: None
print(result is None)  # True

# ✅ 正确方式
if result is None:
    print("没有结果")

# ✅ 或
if result is not None:
    print(f"结果是: {result}")

# ❌ 错误方式（不推荐）
if result == None:
    print("不推荐这样比较")

# is 比较的是身份（内存地址）
# == 比较的是值（内容）

# None 是单例（Singleton）——整个程序只有一个 None 对象
# 所以用 is 比较更快、更符合语义

a = None
b = None
print(a is b)      # True（同一个人）
print(a == None)   # True（但语义不够精确）

def process(value):
    if isinstance(value, int):
        return value * 2      # 返回 int
    elif isinstance(value, str):
        return value.upper()  # 返回 str
    else:
        return None           # 返回 None

print(process(5))      # 10 (int)
print(process("hi"))   # HI (str)
print(process([1,2]))  # None

def calculate_bmi(weight, height):
    """
    计算 BMI 指数

    根据体重（kg）和身高（m）计算身体质量指数。

    参数:
        weight (float): 体重，单位公斤
        height (float): 身高，单位米

    返回:
        float: BMI 值 = weight / (height ** 2)
    """
    return weight / (height ** 2)

# 方式 1: help() 函数
help(calculate_bmi)  # 打印格式化的文档

# 方式 2: __doc__ 属性
print(calculate_bmi.__doc__)  # 直接访问文档字符串

def function_name(param1, param2):
    """简短的一句话描述。

    详细描述（可选），可以写多行。
    解释函数的功能、使用注意事项等。

    Args:
        param1 (int): 参数1的描述
        param2 (str): 参数2的描述

    Returns:
        bool: 返回值的描述

    Raises:
        ValueError: 什么情况下抛出这个异常
    """
    pass

# 单行——简单函数
def square(x):
    """返回 x 的平方。"""
    return x * x

# 多行——复杂函数
def complex_function(a, b, c=None):
    """
    执行复杂的计算逻辑。

    这个函数处理三个参数，执行一系列操作。
    如果 c 为 None 时会有特殊行为。

    Args:
        a (int): 第一个参数
        b (int): 第二个参数
        c (int, optional): 第三个参数，默认为 None

    Returns:
        dict: 包含计算结果的字典

    Raises:
        TypeError: 如果 a 或 b 不是整数
    """

def add(a, b):
    """返回 a + b 的和。"""
    return a + b

def subtract(a, b):
    """返回 a - b 的差。"""
    return a - b

def multiply(a, b):
    """返回 a × b 的积。"""
    return a * b

def divide(a, b):
    """
    返回 a ÷ b 的商。

    注意: 除数为 0 时会返回错误信息而不是抛出异常（防御性编程）。
    这是故意的设计——让调用者可以选择如何处理错误。
    """
    if b == 0:
        return "错误：除数不能为 0"
    return a / b

def power(base, exp):
    """返回 base 的 exp 次幂。"""
    return base ** exp

def sqrt(n):
    """
    返回 n 的平方根。

    使用牛顿迭代法实现，而不是 math.sqrt。
    目的是演示循环和近似计算的算法思维。

    牛顿迭代公式: x = (x + n/x) / 2
    """
    if n < 0:
        return "错误：不能对负数开平方"
    if n == 0:
        return 0

    x = n  # 初始猜测
    # 迭代直到收敛
    for _ in range(1000):
        next_x = (x + n / x) / 2
        if abs(next_x - x) < 1e-15:  # 精度够了
            break
        x = next_x
    return x

def calculator():
    """
    交互式计算器主函数。

    用户输入格式: 数字 运算符 数字
    支持的运算符: + - * / ^ % sqrt

    按 'q' 或 'quit' 退出。
    """
    print("=" * 40)
    print("        🔢 Python 计算器")
    print("=" * 40)
    print("支持的运算:")
    print("  a + b   加法")
    print("  a - b   减法")
    print("  a * b   乘法")
    print("  a / b   除法")
    print("  a ^ b   幂运算")
    print("  a % b   取模")
    print("  sqrt a  平方根")
    print("  quit    退出")
    print("=" * 40)

    while True:
        user_input = input("\n请输入表达式: ").strip().lower()

        if user_input in ('q', 'quit', 'exit'):
            print("感谢使用，再见！")
            break

        if not user_input:
            continue

        parts = user_input.split()
        result = None

        try:
            if parts[0] == 'sqrt' and len(parts) == 2:
                a = float(parts[1])
                result = sqrt(a)
            elif len(parts) == 3:
                a = float(parts[0])
                op = parts[1]
                b = float(parts[2])

                if op == '+':    result = add(a, b)
                elif op == '-':  result = subtract(a, b)
                elif op == '*':  result = multiply(a, b)
                elif op == '/':  result = divide(a, b)
                elif op == '^':  result = power(a, b)
                elif op == '%':  result = mod(a, b)
                else:
                    result = f"不支持的运算符: {op}"
            else:
                result = "格式错误，请按 '数字 运算符 数字' 格式输入"

            print(f"结果: {result}")

        except ValueError:
            print("错误: 请输入有效的数字")

def find_user(user_id):
    if user_id == 1:
        return {"name": "张三", "age": 25}
    # 没有 else，没有其他 return

user = find_user(2)
if user["name"] == "张三":  # 这里会怎样？
    print("找到了")

def process_data(data):
    # 1. 清洗数据
    # 2. 分析数据
    # 3. 生成图表
    # 4. 发送邮件
    # 5. 保存到数据库
    pass