feat(python基础): 完成第十一至十三课教学内容
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# 第 1-12 课：函数
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## 一、本课目标
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完成本课后，你将能够：
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1. 理解函数是什么，以及为什么需要函数；
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2. 使用 `def` 定义函数；
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3. 调用函数并传递参数；
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4. 使用返回值把结果交给调用者；
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5. 区分“打印结果”和“返回结果”；
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6. 使用默认参数和关键字参数；
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7. 理解局部变量和全局变量的基本区别；
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8. 为简单函数编写文档字符串；
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9. 把重复代码整理成可复用的函数。
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## 二、前置知识
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- 变量和数据类型；
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- 条件判断；
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- `for` 循环；
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- 字符串、列表、字典和集合；
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- 基本的布尔判断。
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## 三、函数是什么
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函数（Function）是一段有名字、可以重复执行的代码。
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例如，下面的代码每次都能完成同一件事：
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```python
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def say_hello():
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print("你好，Python！")
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```
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定义函数不会立即执行函数体。只有调用它时，代码才会运行：
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```python
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say_hello()
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```
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可以把函数理解为一个“工具盒”：
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- 定义函数：制作工具；
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- 调用函数：使用工具；
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- 参数：交给工具的材料；
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- 返回值：工具加工后的结果。
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## 四、定义和调用函数
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基本格式：
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```python
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def 函数名():
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函数体
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```
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注意：
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1. `def` 是定义函数的关键字；
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2. 函数名建议使用英文蛇形命名；
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3. 函数体必须缩进；
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4. 函数定义后需要通过 `函数名()` 调用。
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示例：
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```python
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def print_separator():
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print("=" * 30)
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print_separator()
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```
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## 五、参数：把数据交给函数
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### 5.1 一个参数
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```python
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def greet_user(name):
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print(f"你好，{name}！")
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greet_user("小明")
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```
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`name` 是参数（Parameter），`"小明"` 是调用时传入的实参（Argument）。
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### 5.2 多个参数
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```python
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def print_agent(name, model):
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print(f"Agent：{name}，模型：{model}")
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print_agent("代码助手", "gpt-5")
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```
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参数按位置传递时，顺序很重要。
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### 5.3 关键字参数
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也可以明确写出参数名：
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```python
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print_agent(model="gpt-5", name="代码助手")
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```
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使用关键字参数后，调用顺序可以调整，可读性也更好。
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## 六、返回值：把结果交给调用者
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`return` 用于结束函数执行，并把结果返回给调用者：
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```python
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def add_numbers(first_number, second_number):
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return first_number + second_number
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total = add_numbers(3, 5)
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print(total)
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```
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`return` 后面的结果可以保存到变量、参与计算或传给其他函数。
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## 七、打印和返回的区别
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下面两个函数看起来相似，但用途不同：
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```python
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def print_total(first_number, second_number):
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print(first_number + second_number)
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def get_total(first_number, second_number):
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return first_number + second_number
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```
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前者只负责显示，调用者不能直接拿到计算结果；后者把结果交给调用者，更适合程序继续处理。
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```python
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result = get_total(3, 5)
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print(result * 2)
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```
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如果函数没有写 `return`，Python 会自动返回 `None`，表示“没有结果”。
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## 八、默认参数
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可以为参数准备默认值：
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```python
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def create_agent(name, model="gpt-5"):
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return f"{name} 使用 {model}"
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print(create_agent("代码助手"))
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print(create_agent("搜索助手", "o3"))
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```
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调用时不传 `model`，就使用 `"gpt-5"`；传入了新值，就使用新值。
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默认参数通常放在普通参数后面。
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## 九、函数中的条件和循环
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函数体可以包含前面学过的条件和循环：
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```python
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def count_enabled_agents(agents):
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enabled_count = 0
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for agent in agents:
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if agent["enabled"]:
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enabled_count += 1
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return enabled_count
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```
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函数的价值之一，就是把一段有明确目的的处理逻辑集中起来。
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## 十、变量作用域
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作用域（Scope）表示变量可以被使用的范围。
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```python
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message = "这是全局变量"
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def show_message():
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local_message = "这是局部变量"
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print(message)
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print(local_message)
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show_message()
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```
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- 在函数外定义的变量通常称为全局变量；
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- 在函数内定义的变量通常是局部变量；
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- 函数执行结束后，局部变量通常不能在函数外直接使用。
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入门阶段建议：通过参数传入数据，通过 `return` 返回结果，少依赖全局变量。
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## 十一、文档字符串
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函数第一行的字符串可以作为文档字符串（Docstring），说明函数的用途：
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```python
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def is_agent_enabled(agent):
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"""判断 Agent 是否处于启用状态。"""
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return agent["enabled"]
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```
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文档字符串会帮助自己和其他开发者理解函数。
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## 十二、运行本课示例
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进入项目根目录：
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```powershell
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cd D:\Code\Python
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```
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运行示例：
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```powershell
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python .\01_python基础\1_12_函数\functions.py
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```
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运行练习：
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```powershell
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python .\01_python基础\1_12_函数\practice.py
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```
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## 十三、常见错误
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### 13.1 忘记调用函数
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只写 `def` 是定义，不会自动执行，必须写 `函数名()`。
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### 13.2 函数体没有缩进
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`def` 下一行开始的函数体必须缩进，通常使用四个空格。
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### 13.3 参数数量不匹配
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函数需要两个参数却只传一个，会出现 `TypeError`，中文意思是参数数量或类型不正确。
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### 13.4 把 `print()` 当成 `return`
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`print()` 负责显示，`return` 负责把结果交给调用者。
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### 13.5 忘记接收返回值
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函数返回的结果如果后续还要使用，应保存到变量中。
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### 13.6 过度使用全局变量
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优先使用参数和返回值传递数据，让函数更容易测试和复用。
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## 十四、课堂练习
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打开：
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```text
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01_python基础/1_12_函数/practice.py
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```
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本课练习将创建“Agent 文本处理工具箱”，逐步完成：
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1. 无参数问候函数；
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2. 带参数的 Agent 信息函数；
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3. 返回字符串的函数；
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4. 带默认参数的配置函数；
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5. 使用条件和循环统计 Agent；
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6. 使用函数整理工具权限和模型记录。
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## 十五、本课小结
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1. 函数是可重复使用的代码块；
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2. `def` 定义函数，调用函数时使用括号；
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3. 参数用于输入数据；
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4. `return` 用于返回结果；
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5. `print()` 和 `return` 的用途不同；
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6. 默认参数可以减少重复传值；
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7. 局部变量和全局变量的作用范围不同；
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8. 函数应尽量职责单一、名称清晰。
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## 十六、验收标准
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- 能独立定义并调用函数；
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- 能正确传递一个或多个参数；
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- 能区分打印和返回；
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- 能使用默认参数；
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- 能从函数外接收返回值；
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- 能使用函数处理列表或字典；
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- 示例和练习均可正常运行；
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- 函数名和变量名符合英文蛇形命名规范。
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