第5章：函数

5.1 函数的定义和调用

函数是一段可重用的代码块，用于执行特定的任务。在Python中，使用 def 关键字定义函数。

# 定义函数
def greet():
    print("Hello, welcome to Python!")

# 调用函数
greet()

# 带参数的函数
def greet_name(name):
    print(f"Hello, {name}!")

# 调用带参数的函数
greet_name("Tina")

# 带返回值的函数
def add(a, b):
    return a + b

# 调用带返回值的函数
result = add(3, 5)
print(result)

5.2 函数参数

Python函数支持多种类型的参数：

5.2.1 位置参数

def calculate_area(length, width):
    return length * width

area = calculate_area(5, 3)
print(area)

5.2.2 默认参数

def calculate_area(length, width=2):
    return length * width

# 使用默认参数
area1 = calculate_area(5)  # width使用默认值2
print(area1)

# 覆盖默认参数
area2 = calculate_area(5, 4)  # width使用值4
print(area2)

5.2.3 关键字参数

def calculate_area(length, width):
    return length * width

# 使用关键字参数
area = calculate_area(width=3, length=5)
print(area)

5.2.4 可变参数

# 可变位置参数（*args）
def sum_numbers(*args):
    total = 0
    for num in args:
        total += num
    return total

result = sum_numbers(1, 2, 3, 4, 5)
print(result)

# 可变关键字参数（**kwargs）
def print_info(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key}: {value}")

print_info(name="Tina", age=18, major="商务数据分析与应用")

5.3 函数的返回值

函数可以使用 return 语句返回一个或多个值：

# 返回单个值
def calculate_area(length, width):
    return length * width

# 返回多个值
def calculate_rectangle(length, width):
    area = length * width
    perimeter = 2 * (length + width)
    return area, perimeter

# 接收多个返回值
area, perimeter = calculate_rectangle(5, 3)
print(f"面积: {area}, 周长: {perimeter}")

5.4 局部变量和全局变量

在函数内部定义的变量是局部变量，只在函数内部有效。在函数外部定义的变量是全局变量，可以在整个程序中使用。

# 全局变量
global_var = "全局变量"

def test_function():
    # 局部变量
    local_var = "局部变量"
    print(local_var)
    print(global_var)

test_function()
print(global_var)
# print(local_var)  # 这会引发错误，因为local_var是局部变量

注意事项

如果需要在函数内部修改全局变量，需要使用 global 关键字声明：

global_var = 10

def modify_global():
    global global_var
    global_var = 20

print(global_var)  # 输出 10
modify_global()
print(global_var)  # 输出 20

5.5 商务数据分析中的应用示例

下面是一个使用函数的实际应用示例，用于分析销售数据：

代码运行器

# 销售数据分析函数
def calculate_total_sales(sales_data):
    """计算总销售额"""
    total = 0
    for item in sales_data:
        total += item["sales"]
    return total

def calculate_average_sales(sales_data):
    """计算平均销售额"""
    if not sales_data:
        return 0
    total = calculate_total_sales(sales_data)
    return total / len(sales_data)

def calculate_product_sales(sales_data, product):
    """计算指定产品的销售额"""
    total = 0
    for item in sales_data:
        if item["product"] == product:
            total += item["sales"]
    return total

# 销售数据
sales_data = [
    {"product": "产品A", "sales": 12000},
    {"product": "产品A", "sales": 8000},
    {"product": "产品B", "sales": 15000},
    {"product": "产品B", "sales": 10000}
]

# 使用函数分析数据
total_sales = calculate_total_sales(sales_data)
average_sales = calculate_average_sales(sales_data)
product_a_sales = calculate_product_sales(sales_data, "产品A")
product_b_sales = calculate_product_sales(sales_data, "产品B")

print(f"总销售额: {total_sales}元")
print(f"平均销售额: {average_sales:.2f}元")
print(f"产品A销售额: {product_a_sales}元")
print(f"产品B销售额: {product_b_sales}元")

函数设计建议

函数应该有清晰的功能和命名
函数应该保持简洁，只做一件事情
使用文档字符串（docstring）来描述函数的功能
合理使用参数和返回值
避免在函数内部修改全局变量