# 基础用法：将浮点数转换为整数（向下取整）
print(int(3.9))  # 输出: 3

# 将字符串转换为整数
print(int("42"))  # 输出: 42

# 指定进制转换
print(int("1010", 2))  # 二进制转十进制，输出: 10
print(int("FF", 16))  # 十六进制转十进制，输出: 255

# 实际应用：计算商品总价
price_str = "99.99"
quantity_str = "3"

# 先将价格转为浮点数计算，再转为整数表示总价（分）
total_cents = int(float(price_str) * 100 * int(quantity_str))
print(f"总价：{total_cents}分")  # 输出: 总价：29997分

# 基础用法：将整数转换为浮点数
print(float(42))  # 输出: 42.0

# 将字符串转换为浮点数
print(float("3.14"))  # 输出: 3.14

# 实际应用：计算折扣价格
original_price = "199"
discount_rate = "0.8"

discounted_price = float(original_price) * float(discount_rate)
print(f"折扣后价格：{discounted_price:.2f}元")  # 输出: 折扣后价格：159.20元

# 基础用法：将数字转换为字符串
print(str(123))  # 输出: "123"

# 将列表转换为字符串
print(str([1, 2, 3]))  # 输出: "[1, 2, 3]"

# 实际应用：构建用户欢迎信息
user_id = 1001
username = "小明"
login_count = 5

welcome_msg = "欢迎回来，" + str(username) + "！您是用户ID: " + str(user_id) + "，这是您第" + str(login_count) + "次登录。"
print(welcome_msg)  # 输出: 欢迎回来，小明！您是用户ID: 1001，这是您第5次登录。

# 基础用法：检查值的真假
print(bool(0))  # 输出: False
print(bool("hello"))  # 输出: True
print(bool([]))  # 输出: False
print(bool([1]))  # 输出: True

# 实际应用：验证用户输入是否为空
user_input = input("请输入您的名字：")

if bool(user_input):
    print(f"您好，{user_input}！")
else:
    print("您没有输入名字！")

# 基础用法：计算绝对值
print(abs(-5))  # 输出: 5
print(abs(3.14))  # 输出: 3.14

# 实际应用：计算温度差异
current_temp = 25
target_temp = 20

temp_diff = abs(current_temp - target_temp)
print(f"温度差异为：{temp_diff}°C")  # 输出: 温度差异为：5°C

# 实际应用：计算距离
x1, y1 = 3, 5  # 点1坐标
x2, y2 = 7, 2  # 点2坐标

# 计算横向和纵向距离（绝对值）
dx = abs(x2 - x1)
dy = abs(y2 - y1)
print(f"横向距离：{dx}，纵向距离：{dy}")  # 输出: 横向距离：4，纵向距离：3

# 基础用法：四舍五入
print(round(3.14159))  # 输出: 3
print(round(3.14159, 2))  # 输出: 3.14
print(round(2.5))  # 输出: 2 (注意：Python中0.5会舍入到最近的偶数)

# 实际应用：计算商品价格和税费
price = 99.99
tax_rate = 0.13  # 13%的税率

tax = price * tax_rate
total = price + tax

# 保留两位小数，符合货币显示习惯
print(f"商品价格：{price:.2f}元")  # 输出: 商品价格：99.99元
print(f"税额：{round(tax, 2):.2f}元")  # 输出: 税额：12.99元
print(f"总价：{round(total, 2):.2f}元")  # 输出: 总价：112.98元

# 基础用法：比较多个值
print(max(1, 3, 2))  # 输出: 3

# 在列表中找最大值
numbers = [5, 8, 3, 12, 7]
print(max(numbers))  # 输出: 12

# 实际应用：找出考试最高分
scores = [85, 92, 78, 90, 88]
highest_score = max(scores)
print(f"本次考试最高分：{highest_score}分")  # 输出: 本次考试最高分：92分

# 实际应用：找出价格最高的商品
products = [
    {"name": "手机", "price": 3999},
    {"name": "平板", "price": 2999},
    {"name": "笔记本", "price": 5999}
]

# 使用key参数指定比较的依据
most_expensive = max(products, key=lambda p: p["price"])
print(f"最贵的商品：{most_expensive['name']}，价格：{most_expensive['price']}元")  # 输出: 最贵的商品：笔记本，价格：5999元

# 基础用法：比较多个值
print(min(1, 3, 2))  # 输出: 1

# 在列表中找最小值
temperatures = [25, 18, 30, 22, 15]
print(min(temperatures))  # 输出: 15

# 实际应用：找出最优惠的价格
prices = [99.99, 89.50, 120.00, 75.25, 89.50]
cheapest_price = min(prices)
print(f"最优惠的价格：{cheapest_price}元")  # 输出: 最优惠的价格：75.25元

# 实际应用：找出最早注册的用户
users = [
    {"name": "小明", "registration_date": 20230115},
    {"name": "小红", "registration_date": 20230322},
    {"name": "小华", "registration_date": 20221205}
]

# 使用key参数指定比较的依据
earliest_user = min(users, key=lambda u: u["registration_date"])
print(f"最早注册的用户：{earliest_user['name']}，注册日期：{earliest_user['registration_date']}")  # 输出: 最早注册的用户：小华，注册日期：20221205

# 基础用法：计算列表元素和
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
print(sum(numbers))  # 输出: 15

# 指定起始值
print(sum(numbers, 10))  # 输出: 25 (15 + 10)

# 实际应用：计算月支出总额
expenses = [
    {"category": "餐饮", "amount": 1200},
    {"category": "交通", "amount": 300},
    {"category": "购物", "amount": 800},
    {"category": "房租", "amount": 3500}
]

# 使用列表推导式提取金额并求和
total_expense = sum(item["amount"] for item in expenses)
print(f"本月总支出：{total_expense}元")  # 输出: 本月总支出：5800元

# 实际应用：计算平均值
scores = [85, 92, 78, 90, 88]
if len(scores) > 0:
    average_score = sum(scores) / len(scores)
    print(f"平均分数：{average_score:.2f}")  # 输出: 平均分数：86.60

# 基础用法：计算幂
print(pow(2, 3))  # 输出: 8
print(pow(5, 2))  # 输出: 25

# 计算幂并取模
print(pow(2, 10, 1000))  # 输出: 24 (1024 % 1000 = 24)

# 实际应用：计算复利
principal = 10000  # 本金
rate = 0.05  # 年利率5%
years = 5  # 存5年

# 复利计算公式：本金 * (1 + 年利率) ** 年数
future_value = principal * pow(1 + rate, years)
print(f"{years}年后的本息和：{future_value:.2f}元")  # 输出: 5年后的本息和：12762.82元

# 实际应用：计算正方形面积
side_length = 5
area = pow(side_length, 2)
print(f"边长为{side_length}的正方形面积：{area}")  # 输出: 边长为5的正方形面积：25

# 基础用法：计算不同类型对象的长度
print(len("hello"))  # 输出: 5
print(len([1, 2, 3, 4]))  # 输出: 4
print(len({"name": "小明", "age": 18}))  # 输出: 2

# 实际应用：检查列表是否为空
shopping_cart = []

if len(shopping_cart) == 0:
    print("购物车为空，请添加商品！")
else:
    print(f"购物车中有{len(shopping_cart)}件商品")

# 实际应用：验证用户名长度
username = input("请输入用户名（3-10个字符）：")

if len(username) < 3:
    print("用户名太短！")
elif len(username) > 10:
    print("用户名太长！")
else:
    print(f"用户名'{username}'长度合适")

# 基础用法：对数字列表排序
numbers = [5, 2, 9, 1, 5, 6]
print(sorted(numbers))  # 输出: [1, 2, 5, 5, 6, 9]

# 降序排序
print(sorted(numbers, reverse=True))  # 输出: [9, 6, 5, 5, 2, 1]

# 实际应用：对学生成绩排序
scores = [85, 92, 78, 90, 88]
sorted_scores = sorted(scores, reverse=True)
print(f"成绩从高到低排序：{sorted_scores}")  # 输出: 成绩从高到低排序：[92, 90, 88, 85, 78]

# 实际应用：对字典列表按指定键排序
students = [
    {"name": "小明", "score": 85},
    {"name": "小红", "score": 92},
    {"name": "小华", "score": 78}
]

# 按成绩排序（使用key参数）
sorted_students = sorted(students, key=lambda s: s["score"], reverse=True)

print("按成绩排序的学生列表：")
for student in sorted_students:
    print(f"{student['name']}: {student['score']}分")

# 基础用法：获取索引和元素
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]
for index, fruit in enumerate(fruits):
    print(f"索引 {index}: {fruit}")
# 输出:
# 索引 0: 苹果
# 索引 1: 香蕉
# 索引 2: 橙子

# 指定起始索引
for index, fruit in enumerate(fruits, start=1):
    print(f"第{index}个水果: {fruit}")
# 输出:
# 第1个水果: 苹果
# 第2个水果: 香蕉
# 第3个水果: 橙子

# 实际应用：给学生排名
scores = [85, 92, 78, 90, 88]

# 先排序（降序）
sorted_scores = sorted(scores, reverse=True)

print("成绩排名：")
for rank, score in enumerate(sorted_scores, start=1):
    print(f"第{rank}名: {score}分")

# 基础用法：配对两个列表
s_names = ["张三", "李四", "王五"]
s_scores = [88, 92, 78]

for name, score in zip(s_names, s_scores):
    print(f"{name}: {score}分")
# 输出:
# 张三: 88分
# 李四: 92分
# 王五: 78分

# 实际应用：创建学生信息字典
s_students = []
for name, score in zip(s_names, s_scores):
    student = {"name": name, "score": score}
    s_students.append(student)

print("学生信息列表：")
for student in s_students:
    print(student)

# 实际应用：多学科成绩配对
math_scores = [85, 92, 78]
english_scores = [88, 85, 90]
chinese_scores = [90, 88, 82]

print("各科成绩汇总：")
for name, math, english, chinese in zip(s_names, math_scores, english_scores, chinese_scores):
    total = math + english + chinese
    average = total / 3
    print(f"{name}: 数学{math}, 英语{english}, 语文{chinese}, 总分{total}, 平均分{average:.2f}")

# 基础用法：反转列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
reversed_numbers = list(reversed(numbers))
print(reversed_numbers)  # 输出: [5, 4, 3, 2, 1]

# 实际应用：逆序显示历史记录
browsing_history = ["首页", "产品页", "购物车", "结算页", "订单确认页"]

print("最近浏览记录（倒序）：")
for i, page in enumerate(reversed(browsing_history), 1):
    print(f"{i}. {page}")

# 实际应用：生成倒计时
def countdown(n):
    print("倒计时开始：")
    for i in reversed(range(1, n+1)):
        print(i)
    print("时间到！")

countdown(5)  # 从5开始倒计时到1

# 基础用法：读取文件
with open("example.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()
    print(content)

# 基础用法：写入文件
with open("output.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("这是写入的内容\n")
    f.write("第二行内容")

# 实际应用：学生成绩记录系统
students = [
    {"name": "小明", "score": 85},
    {"name": "小红", "score": 92},
    {"name": "小华", "score": 78}
]

# 将学生成绩保存到文件
with open("student_scores.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("姓名,分数\n")  # 写入表头
    for student in students:
        f.write(f"{student['name']},{student['score']}\n")

# 从文件读取学生成绩
saved_students = []
with open("student_scores.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    lines = f.readlines()
    # 跳过表头
    for line in lines[1:]:
        name, score = line.strip().split(",")
        saved_students.append({"name": name, "score": int(score)})

print("从文件读取的学生成绩：")
for student in saved_students:
    print(f"{student['name']}: {student['score']}分")

# 基础用法：获取内置函数的帮助
help(print)
help(len)

# 获取数据类型的帮助
help(str)
help(list)

# 实际应用：学习新模块
import math
help(math)
help(math.sqrt)  # 获取特定函数的帮助

# 获取自定义函数的帮助
def calculate_area(radius):
    """计算圆的面积
    
    参数:
    radius -- 圆的半径
    
    返回:
    圆的面积
    """
    return math.pi * radius ** 2

help(calculate_area)  # 将显示我们定义的文档字符串

# 基础用法：查看字符串对象的方法和属性
print(dir(str))

# 查看列表对象的方法和属性
print(dir(list))

# 实际应用：探索未知对象
unknown_obj = "这是一个字符串"

# 列出对象的所有属性和方法
available_methods = dir(unknown_obj)
print(f"'{unknown_obj}'对象可用的方法和属性：")

# 筛选出非私有方法（不以__开头和结尾的）
public_methods = [method for method in available_methods if not method.startswith('__')]
for method in public_methods:
    print(f"- {method}")

# 查看自定义对象的属性
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    
    def greet(self):
        return f"你好，我是{self.name}"

p = Person("小明", 18)
print(dir(p))  # 将显示name、age属性和greet方法等

# 基础用法：检查数据类型
print(type(42))  # 输出: 
print(type(3.14))  # 输出: 
print(type("hello"))  # 输出: 
print(type([1, 2, 3]))  # 输出: 
print(type({"name": "小明"}))  # 输出: 

# 实际应用：根据数据类型执行不同操作
def process_data(data):
    data_type = type(data)
    
    if data_type == int:
        print(f"整数处理: {data}的平方是{data**2}")
    elif data_type == float:
        print(f"浮点数处理: {data}四舍五入为{round(data)}")
    elif data_type == str:
        print(f"字符串处理: '{data}'的长度是{len(data)}")
    elif data_type == list:
        print(f"列表处理: 列表有{len(data)}个元素")
    else:
        print(f"未知类型: {data_type}")

# 测试不同类型的数据
process_data(5)
process_data(3.14)
process_data("hello")
process_data([1, 2, 3])
process_data({"name": "小明"})

# 学生成绩管理系统
import os

# 定义文件路径
file_path = "student_grades.txt"

# 检查文件是否存在，如果不存在则创建
if not os.path.exists(file_path):
    with open(file_path, "w", encoding="utf-8") as f:
        f.write("学号,姓名,数学,语文,英语\n")

# 显示菜单
while True:
    print("\n===== 学生成绩管理系统 =====")
    print("1. 添加学生成绩")
    print("2. 查看所有成绩")
    print("3. 退出系统")
    
    choice = input("请选择操作(1-3): ")
    
    if choice == "1":
        # 添加学生成绩
        student_id = input("请输入学号: ")
        name = input("请输入姓名: ")
        math = input("请输入数学成绩: ")
        chinese = input("请输入语文成绩: ")
        english = input("请输入英语成绩: ")
        
        # 写入文件
        with open(file_path, "a", encoding="utf-8") as f:
            f.write(f"{student_id},{name},{math},{chinese},{english}\n")
        
        print("成绩添加成功!")
        
    elif choice == "2":
        # 查看所有成绩
        print("\n所有学生成绩:")
        print("=" * 50)