Python 入门必吃透：函数、列表与元组核心用法（附实战案例）

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文章目录

前言：
[一. 函数：告别重复代码的 "代码工厂"](#一. 函数：告别重复代码的 “代码工厂”)
- [1.1 为什么需要函数？](#1.1 为什么需要函数？)
- [1.2 函数的核心语法(重点)](#1.2 函数的核心语法(重点))
- [1.3 函数的进阶用法（嵌套 + 递归）](#1.3 函数的进阶用法（嵌套 + 递归）)
- [1.4 函数核心小结](#1.4 函数核心小结)
[二. 列表和元组：批量存储数据的 "容器"](#二. 列表和元组：批量存储数据的 “容器”)
- [2.1 列表（list）：最常用的可变容器](#2.1 列表（list）：最常用的可变容器)
- [2.2 元组（tuple）：不可变的序列容器](#2.2 元组（tuple）：不可变的序列容器)
- [2.3 列表的元组小结](#2.3 列表的元组小结)
结尾：

前言：

作为 Python 初学者，掌握函数、列表、元组是从 "写代码" 到 "写好代码" 的关键一步。它们不仅是 Python 语法的核心，更是后续处理复杂数据、构建高效程序的基础。今天这篇文章，就结合入门实战案例，把这三个知识点讲透，新手也能一看就会、一用就通。

一. 函数：告别重复代码的 "代码工厂"

1.1 为什么需要函数？

写代码最忌讳的就是 "复制粘贴"。比如计算不同区间的数列和（1-100、300-400、1-1000），如果不使用函数，需要重复写多组几乎一样的循环代码：

python 复制代码

# 1. 计算 1-100 的和
theSum = 0
for i in range(1,101):
    theSum = theSum + i
print(theSum)

# 2. 计算 300-400 的求和
theSum = 0
for i in range(300,401):
    theSum = theSum + i
print(theSum)

# 计算 1-1000 的和
theSum = 0
for i in range(1,1001):
    theSum = theSum + i
print(theSum)

一旦需要修改计算逻辑（比如改成求平方和），所有重复代码都要改，效率极低。而函数的核心作用，就是提取重复代码，实现代码复用，让程序更简洁、更好维护。

简单理解：函数就像一个 "工厂"，输入 "原材料"（参数），经过内部加工（函数体），输出 "产品"（返回值），一次定义，多次调用。

函数版本代码：

python 复制代码

# 使用函数的方式来解决刚刚的问题

# 定义一个求和函数
def calcSum(begin,end):
    theSum = 0
    for i in range(begin,end+1):
        theSum = theSum + i
    print(theSum)

# 使用函数
# 求 1-100 的和
calcSum(1,100)
# 求 300-400 的和
calcSum(300,400)
# 求 1-1000 的和
calcSum(1,1000)

1.2 函数的核心语法(重点)

（1）函数定义与调用

python 复制代码

# 1. 定义函数：def 函数名(形参列表): 函数体 return 返回值
def calcsum(beg, end):  # beg、end是"形式参数"（形参），相当于工厂的"原材料入口"
    sum = 0
    for i in range(beg, end + 1):
        sum += i
    return sum  # return 输出结果，相当于工厂的"产品出口"

# 2. 调用函数：函数名(实参列表)
result1 = calcsum(1, 100)  # 1、100是"实际参数"（实参），是真正传入的原材料
result2 = calcsum(300, 400)
print(result1, result2)  # 输出：5050 35150

python 复制代码

def test(a,b,c):
    print(a,b,c)

# 实参个数不能多也不能少,除非形参有默认参数
test(10,20,30)

⚠️ 关键注意点：

函数必须先定义，再调用 (就像动漫里"先喊招式名，再释放技能")，否则会报 NameError；
定义函数时不会执行函数体，只要调用时才会执行，调用几次就执行几次；
形参和实参的个数必须匹配 (比如定义时 2 个形参，调用时就必须传 2 个实参)，否则报 TypeError；

(2) 函数参数的灵活用法

Python 的函数参数比C++，Java更灵活，核心有 3 个特性：

1. 动态类型：形参无需指定类型，一个函数可接收多种类型参数

python 复制代码

def print_param(a):
    print(a)
print_param(10)    # 整数
print_param("hello")# 字符串
print_param(True)   # 布尔值（均能正常执行）

python 复制代码

def add(x,y):
    return x+y

print(add(10,20))
print(add(1.5,2.5))
print(add('hello','world'))
# # 这个就肯定不行了.不符合函数体内执行逻辑
# print(add(10,'hello'))

2. 参数默认值：给形参指针默认值，调用时可省略该参数(默认值参数必须在无默认值参数后面)

python 复制代码

# 计算两数之和，默认不打印调试信息
def add(x, y, debug=False):
    if debug:
        print(f"调试：x={x}, y={y}")
    return x + y
print(add(10, 20))        # 省略debug，使用默认值False
print(add(10, 20, True))  # 显式传参，打印调试信息

3. 关键字参数：调用时显示指定"实参对应哪个形参"，可打乱传参顺序

python 复制代码

def test(x,y):
    print(f"x = {x}")
    print(f"y = {y}")

 # 关键字参数，顺序无关，输出: x = 10,y = 20;
test(x = 10,y = 20) 
test(y = 100,x = 200)
test(100,y = 200)

# 这样写就不行了
# test(x = 100,200)

(3) 函数返回值

返回值是函数的 "输出"，核心用法有两点：

1. 一个函数可以有多个 return 语句，执行到 return 时函数立刻结束(后续代码不执行)

python 复制代码

# 这种情况不算是有多个 return 语句
# def tes():
#     return 1
#     return 2

# 一般情况下多个 return 语句是搭配 分支语句/循环语句 的
# 用来判断 num 是不是奇数
def isOdd(num):
    if num % 2 == 0:
        return False
    else:
        return True

print(isOdd(10))
print(isOdd(19))

2. 一次返回多个值：用逗号分隔，接收时用多个变量接收(无需接收的用 _ 忽略)

python 复制代码

# 写一个函数, 返回平面上的一个点
# 横坐标,纵坐标
def getPoint():
    x = 10
    y = 20
    return x,y

# 可以返回两个值
# a,b = getPoint()  # 接收所有返回值
# 如果只想用其中一个可以使用 _ 占位
# _,b=getPoint()    # 忽略x,只接收y

(4) 变量作用域

变量的作用域决定了 "变量能在哪些地方使用"，核心规则：

局部变量：函数内部定义的变量，仅在函数内部生效(出了函数就失效)；
全局变量 ：函数外部定义的变量，函数内部可访问，但 修改时需要用global 声明；
同名变量：不同作用域可存在同名变量(本质是不同变量，互不影响)

python 复制代码

x = 10

def test():
    x = 20
    print(f'函数内部:{x}')

test()
print(f'函数外部:{x}')

python 复制代码

x = 10

# 全局变量在函数里也可以使用
# def test():
#     print(f'x = {x}')
#
# test()

# 使用这个函数,把全局变量 x 给改成 20!
def test():
    global x
    x = 20

test()
print(f'x = {x}')

1.3 函数的进阶用法（嵌套 + 递归）

（1）链式调用：把一个函数的返回值，作为另一个函数的参数

python 复制代码

def isOdd(num):
    if num % 2 == 0:
        return False
    return True


def add(x,y):
    return x+y

# result = isOdd(10)
# print(result)
#
print(isOdd((add(5,5))))

（2）嵌套调用：函数内部调用其他函数（包括自身）

python 复制代码

def test():
    print("hello")


test()

# 嵌套调用可以有很多层

def a():
    num = 10
    print("函数 a")


def b():
    num = 20
    a()
    print("函数 b")

def c():
    num = 30
    b()
    print("函数 c")

def d():
    num = 40
    c()
    print("函数 d")

d()

函数之间的调用关系，在Python中会使用一个特定的数据结构来表示，称为 函数调用栈 ，每次函数调用，都会在调用栈里新增一个元素，称为栈帧。

可以通过 PyCharm 调试器看到函数调用栈和栈帧。
在调试状态下，PyCharm 左下角一般就会显示出函数调用栈。

选择不同的栈帧，可以看到各自栈帧中的局部变量。

思考：上述代码，a,b,c,d 函数中的局部变量名各不相同，如果变量名是相同的，比如都是 num，那么这四个函数中的 num 是属于同一个变量，还是不同变量呢？ -- 不同变量

（3）递归调用：函数调用自身(慎用!)

递归是嵌套调用的特使情况，核心是"有结束条件 + 每次逼近结束条件"，否则会无限递归导致 RecursionError

案例：递归计算 5 的阶乘 (5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1)

python 复制代码

# 写一个函数,来求 n 的阶乘(n是正整数)

# def factor(n):
#     result = 1
#     for i in range(1,n+1):
#         result *= i
#     return result

# 递归
# n! => n * (n-1)!
# 1! => 1

def factor(n):
    if n == 1:
        return 1
    return n * factor(n - 1)

print(factor(5))

务必存在递归结束条件，比如 if n == 1 就是结束条件。当 n 为 1 的时候，递归就结束了。
每次递归的时候，要保证函数的实参是逐渐逼近结束条件的。

⚠️ 注意：递归代码简洁但难理解，易栈溢出，实际开发中优先用循环替代。

1.4 函数核心小结

掌握 3 点，搞定 Python 函数：

定义：def 函数名(形参)：函数体 return 返回值；
调用：函数名(实参)，支持默认值，关键字参数；
核心价值：复用代码，拆分逻辑，让程序更容易维护。

二. 列表和元组：批量存储数据的 "容器"

当需要存储多个数据（比如10个学生的成绩，20个城市名）时，单独定义多个变量不现实，此时就需要列表（list）和元组（tuple）------ 它们是 Python 中最常用的 "序列类型"，专门用来批量存储数据。

核心区别（一句话记牢）：

列表（list）：可变容器（像 "散装辣条"），元素可增删改；
元组（tuple）：不可变容器（像 "包装辣条"），元素创建后无法修改。

2.1 列表（list）：最常用的可变容器

（1）创建列表

两种核心方式，推荐用 [ ] (更简洁)

python 复制代码

# 创建列表
# 1. 直接使用字面值来创建
#    [] 就表示一个 空的列表
a = []
print(type(a))

# 2. 使用 list() 来创建
b = list()
print(type(b))

# 3. 可以在创建列表的时候,在[]中指定列表的初始值
# 元素之间使用 , 来分割
a = [1,2,3,4]
print(a)

# 4. 可以在同一个列表里放不同类型的变量
a = [1,'hello',True,[4,5,6]]
print(a)

⚠️ 注意：不要用 list 作为变量名(会覆盖内置函数 list())，建议命名为 list1，alist 等。

（2）列表的核心操作(必练)

列表的操作都围绕 "下标" 展开，下标从 0 开始（负数表示倒数，-1 是最后一个元素），核心操作如下：

操作目的	代码示例	说明
访问元素	`list3[2]`	访问下标 2 的元素（list3 $2$ = 3），下标越界报 `IndexError`
修改元素	`list3[2] = 100`	把下标 2 的元素改成 100，list3 变成 $1,2,100,4$
切片（取子列表）	`list3[1:3]`	取下标 1 到 3（左闭右开）的元素，输出 $2,100$
新增元素	`list3.append(5)`	尾插（添加到末尾）；`list3.insert(1, "a")`（插入到下标 1）
删除元素	`list3.pop()`	删除末尾元素；`list3.pop(2)`（删除下标 2 元素）；`list3.remove(2)`（按值删除）
查找元素	`2 in list3`	判断元素是否存在（返回布尔值）；`list3.index(2)`（找下标，不存在报异常）
连接列表	`list3 + list4`	拼接两个列表（生成新列表）；`list3.extend(list4)`（拼接到 list3 末尾，修改原列表）
遍历元素	`for elem in list3:`	直接遍历元素（推荐）；也可按下标遍历（`for i in range(len(list3))`）

下标访问：

python 复制代码

# 5. 使用下标来访问列表元素
a = [1,2,3,4]
print(a[2]) # 3

# 6. 使用下标来修改列表元素
a = [1,2,3,4]
a[2] = 100
print(a)

# 7. 超出下标有效范围,就会出现异常
# a = [1,2,3,4]
# a[100] = 0
# print(a)
# Traceback (most recent call last):
#   File "D:\Gitee.code\python-fundamentals-\PythonProject\2025--11--24\code42.py", line 33, in <module>
#     a[100] = 0
#     ~^^^^^
# IndexError: list assignment index out of range


# 8. 可以使用内建函数 len 来获取列表的长度(元素个数),和字符串类似
a = [1,2,3,4]
print(len(a))

# 9. Python 中的下标,其实还可以写成负数!!!
# 例如写成 -1,其实等价于 len(a) - 1
a = [1,2,3,4]
print(a[len(a) - 1])
# -1 就是倒数第一个元素
print(a[-1])

循环遍历：

python 复制代码

# 1. 使用 for 循环来遍历列表
# 不会改变原来的数组
# a = [1,2,3,4,5]
# for elem in a:
#     elem = elem + 10
#     print(elem)

# print(a)

# 2. 使用 for 循环遍历,通过下标的方式
# 会改变原来的数组
# a = [1,2,3,4,5]
# for i in range(0,len(a)):
#     a[i] = a[i] + 10
#
# print(a)

# 3. 使用 while 循环,通过下标遍历这个列表
a = [1,2,3,4,5]
i = 0
while i < len(a):
    print(a[i])
    i += 1

增删查改 && 连接等：

python 复制代码

# 1. 使用 append 往列表末尾新增一个元素
# a = [1,2,3,4]
# a.append(5)
# a.append("hello")
# print(a)


# b = [5,6,7,8]
# b.append("world")
# print(b)

# 2. 还可以使用 insert 方法，往列表的任意位置来新增元素
a = [1,2,3,4]
a.insert(1,"hello")
a.insert(100,"hello") # 会在最后插入一个 hello
print(a)

python 复制代码

# 1. 使用 in 来判定某个元素是否在列表中存在
# a = [1,2,3,4]
# print(1 in a)
# print(10 in a)
# print(1 not in a)
# print(10 not in a)

# 2. 使用 index 方法,来判定当前元素在列表中的位置,得到一个下标
a = [1,2,3,4]
print(a.index(2))
print(a.index(3))
# print(a.index(10)) # 会报错

python 复制代码

# 1. 使用 pop 删除列表中的最末尾的元素
a = [1,2,3,4]
a.pop()
print(a)

# 2. 使用 pop 还能删除任意位置的元素,pop的参数
a = [1,2,3,4]
a.pop(1)
print(a)

# 3. 使用 remove 方法,可以按照值来进行删除
a = ["aa","bb","cc","dd"]
a.remove("cc")
print(a)

python 复制代码

# 1. 使用 + 针对两个列表进行拼接
# a = [1,2,3,4]
# b = [5,6,7,8]
# c = b + a
# print(c)
# c = a + b
# print(c)
# print(a)
# print(b)

# 2. 使用 extend 来进行拼接
#    这个拼接是把后一个列表的内容拼接到前一个列表里头
# a = [1,2,3,4]
# b = [5,6,7,8]
# c = a.extend(b) # extend 不返回任何内容
# a.extend(b)
# print(a) # a 这里改变了
# print(b)

# 3. 使用 += 来进行拼接
a = [1,2,3,4]
b = [5,6,7,8]
a += b  # a = a + b
print(a)
print(b)

（3）切片操作的灵活用法(重点)

切片是列表的 "灵魂操作"，支持省略边界、指定步长（正数从左到右，负数从右到左）：

python 复制代码

# 1. 切片操作的基本使用
a = [1,2,3,4]
# 左闭右开区间
print(a[1:3])

# 2. 使用切片的时候,可以省略边界
a = [1,2,3,4]
# 省略右边界,意思是从指定的开始位置,一直取到整个列表结束
print(a[1:])
# 省略左边界,意思是从列表的 0 号元素开始取,一直取到指定的结束位置
print(a[:2])
# 此处切边中的下标也可以写成负数
print(a[:-1])
# 还可以把开始边界和结束边界都省掉,得到的就还是列表本身
print(a[:])

# 3. 带有步长的切片操作
a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,0]
print(a[::1])
print(a[::2])
print(a[::3])
print(a[1:-1:2])

# 4. 步长的数值还可以是负数,当步长为负数的时候,意思是从后往前来取元素
a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,0]
print(a[::-1])
print(a[::-2])

# 5. 当切片中的范围超出有效下标之后,不会出现异常!,而是尽可能的把符合要求的元素给获取到
a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,0]
print(a[1:100])

2.2 元组（tuple）：不可变的序列容器

元组的用法和列表几乎一致，但核心区别是"不可变"(元素无法增删改)，适合存储不需要修改的数据(比如身份证号，坐标)。

（1）创建元组

用()表示，空元组用()或tuple()，注意单个元素的元组要加逗号（避免被当作普通括号）：

python 复制代码

# 1. 创建元组
a = ()
print(type(a))
b = tuple()
print(type(b))

# 2. 创建元组的时候,指定初始值
a = (1,2,3,4)
print(a)

# 3. 元组中的元素也可以是任意类型的
a = (1,2,'hello',True,[])
print(a)

（2）元组的核心操作

支持的操作（和列表一致）：访问下标、切片、遍历、in判断、index查找、+拼接；
不支持的操作（因为不可变） ：修改元素、append/insert/pop/remove/extend

python 复制代码

# 4. 通过下标来访问元组中的元素,下标也是从 0 开始,到 len - 1 结束
a = (1,2,3,4)
print(a[1])
print(a[-1])
# print(a[100]) # 错误

# 5. 通过切片来获取元组的一部分
a = [1,2,3,4]
print(a[1:3])

# 6. 也同样可以使用 for 循环等方式来进行遍历元素
a = (1,2,3,4)
for elem in a:
    print(elem)

# 7. 可以使用 in 来判断元素是否存在,使用 index 查找元素的下标
a = (1,2,3,4)
print(3 in a)
print(a.index(3))

# 8. 可以使用 + 来拼接两个元组
a = (1,2,3)
b = (4,5,6)
print(a + b)

# 9. 元组只支持 "读" 操作,不能支持 "修改" 操作
a = (1,2,3,4)
# 不支持以下修改的操作
# a[0] = 100
# a.append(5)
# a.pop()
# a.extend()

# 10. 当进行多元赋值的时候,其实本质上是按照元组的方式来进行工作的，
def getPoint():
    x = 10
    y = 20
    return x,y

x,y = getPoint()
print(type(getPoint()))

（3）为什么有了列表，还需要元组？

安全性： 传递数据时，用元组可避免数据被意外修改（比如传给一个未知函数，元组更安全）；
可作为字典的键： 后续要学的字典，键必须是 "可哈希对象"（不可变类型），元组可以，列表不行。

补充：

2.3 列表的元组小结

特性	列表（list）	元组（tuple）
定义方式	`[]` 或 `list()`	`()` 或 `tuple()`
是否可变	可变（增删改）	不可变（无增删改）
适用场景	需频繁修改数据（比如学生成绩）	数据无需修改（比如身份证号）
核心操作	支持所有序列操作 + 增删改	仅支持读操作，无写操作

列表和元组都是日常开发中最常用到的类型，最核心的操作就是根据 [ ] 来按下标操作。
在需要表示一个 "序列" 的场景下，就可以考虑使用列表和元组。
如果元素不需要改变，则优先考虑元组。
如果元素需要改变，则优先考虑列表。

结尾：

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结语：不知不觉这篇 Python 相关的分享就到尾声啦～作为一门灵活又实用的语言，Python 的魅力从来都藏在 "上手易、场景广" 里 ------ 不管是入门时的语法摸索，还是实战中的问题拆解，每一次代码跑通的瞬间，都是对 "实践出真知" 的最好印证。如果这篇内容帮你理清了某个知识点，或是给你的项目开发带来了一点启发，欢迎在评论区交流你的心得或疑问～后续会持续分享 Python 进阶技巧、实战案例等干货，从基础夯实到场景落地，陪大家一起在编程路上少踩坑、多收获！
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