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│                  编程场景应用范围                             │
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│  代码生成                                                    │
│  ├── 函数/类实现                                            │
│  ├── API 接口开发                                           │
│  ├── 测试用例编写                                           │
│  └── 文档生成                                               │
│                                                             │
│  代码审查                                                    │
│  ├── 代码质量检查                                           │
│  ├── 安全漏洞扫描                                           │
│  ├── 性能问题分析                                           │
│  └── 最佳实践建议                                           │
│                                                             │
│  代码调试                                                    │
│  ├── Bug 定位                                               │
│  ├── 错误分析                                               │
│  ├── 修复方案                                               │
│  └── 预防措施                                               │
│                                                             │
│  代码重构                                                    │
│  ├── 代码优化                                               │
│  ├── 架构改进                                               │
│  ├── 设计模式应用                                           │
│  └── 代码简化                                               │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

场景：根据需求描述生成函数实现

提示词模板：
─────────────────────────────────────────────────
# 角色
你是一位经验丰富的 [语言] 开发者，注重代码质量和可读性。

# 任务
请实现以下函数：

# 需求描述
[功能描述]

# 要求
- 语言版本：[版本]
- 添加类型注解
- 添加文档字符串
- 遵循 [风格指南]
- 处理边界情况
- 时间复杂度要求：[要求]

# 输出格式
1. 函数实现
2. 使用示例
3. 复杂度分析
─────────────────────────────────────────────────

示例：
─────────────────────────────────────────────────
# 角色
你是一位经验丰富的 Python 开发者，注重代码质量和可读性。

# 任务
请实现一个函数，判断字符串是否为回文。

# 要求
- 语言版本：Python 3.10+
- 添加类型注解
- 添加文档字符串
- 遵循 PEP 8
- 处理边界情况（空字符串、大小写）
- 时间复杂度 O(n)

# 输出格式
1. 函数实现
2. 使用示例
3. 复杂度分析

输出：
─────────────────────────────────────────────────

## 1. 函数实现

def is_palindrome(s: str) -> bool:
    """判断字符串是否为回文
    
    回文是指正读和反读都相同的字符串。
    此函数忽略大小写差异。
    
    Args:
        s: 待判断的字符串
    
    Returns:
        如果是回文返回 True，否则返回 False
    
    Examples:
        >>> is_palindrome("Aba")
        True
        >>> is_palindrome("hello")
        False
    """
    # 处理边界情况
    if not s:
        return True
    
    # 转换为小写并移除非字母数字字符
    cleaned = ''.join(c.lower() for c in s if c.isalnum())
    
    # 双指针比较
    left, right = 0, len(cleaned) - 1
    while left < right:
        if cleaned[left] != cleaned[right]:
            return False
        left += 1
        right -= 1
    
    return True

## 2. 使用示例

# 基本示例
print(is_palindrome("racecar"))  # True
print(is_palindrome("A man a plan a canal Panama"))  # True
print(is_palindrome("hello"))  # False
print(is_palindrome(""))  # True (空字符串)

## 3. 复杂度分析

时间复杂度：O(n)
- 清理字符串：O(n)
- 双指针比较：O(n/2) ≈ O(n)

空间复杂度：O(n)
- 存储清理后的字符串
─────────────────────────────────────────────────

场景：根据需求生成 RESTful API 接口

提示词模板：
─────────────────────────────────────────────────
# 角色
你是一位后端开发工程师，擅长 RESTful API 设计。

# 任务
请设计并实现以下 API 接口：

# 需求
[API 需求描述]

# 技术栈
- 框架：[框架名称]
- 数据库：[数据库类型]

# 要求
- 遵循 RESTful 规范
- 添加输入验证
- 添加错误处理
- 添加 API 文档注释

# 输出格式
1. API 设计说明
2. 代码实现
3. 请求/响应示例
─────────────────────────────────────────────────

示例：
─────────────────────────────────────────────────
# 角色
你是一位后端开发工程师，擅长 RESTful API 设计。

# 任务
请设计并实现用户管理 API。

# 需求
- 用户注册
- 用户登录
- 获取用户信息
- 更新用户信息

# 技术栈
- 框架：FastAPI
- 数据库：PostgreSQL

# 要求
- 遵循 RESTful 规范
- 添加输入验证
- 添加错误处理
- 添加 API 文档注释

输出：
─────────────────────────────────────────────────

## 1. API 设计说明

| 方法 | 路径 | 描述 |
|------|------|------|
| POST | /api/users/register | 用户注册 |
| POST | /api/users/login | 用户登录 |
| GET | /api/users/{user_id} | 获取用户信息 |
| PUT | /api/users/{user_id} | 更新用户信息 |

## 2. 代码实现

from fastapi import FastAPI, HTTPException, Depends
from pydantic import BaseModel, EmailStr
from typing import Optional

app = FastAPI(title="用户管理 API")

# 数据模型
class UserRegister(BaseModel):
    username: str
    email: EmailStr
    password: str

class UserLogin(BaseModel):
    email: EmailStr
    password: str

class UserUpdate(BaseModel):
    username: Optional[str] = None
    email: Optional[EmailStr] = None

class UserResponse(BaseModel):
    id: int
    username: str
    email: str

# 用户注册
@app.post("/api/users/register", response_model=UserResponse)
async def register(user: UserRegister):
    """
    用户注册
    
    - **username**: 用户名（必填）
    - **email**: 邮箱地址（必填）
    - **password**: 密码（必填）
    """
    # 检查用户是否已存在
    # 实际项目中需要查询数据库
    
    # 创建用户
    # 实际项目中需要保存到数据库
    
    return UserResponse(
        id=1,
        username=user.username,
        email=user.email
    )

# 用户登录
@app.post("/api/users/login")
async def login(user: UserLogin):
    """
    用户登录
    
    返回 JWT token 用于后续认证
    """
    # 验证用户
    # 实际项目中需要查询数据库并验证密码
    
    return {"token": "jwt_token_here"}

# 获取用户信息
@app.get("/api/users/{user_id}", response_model=UserResponse)
async def get_user(user_id: int):
    """
    获取用户信息
    
    - **user_id**: 用户 ID
    """
    # 查询用户
    # 实际项目中需要查询数据库
    
    return UserResponse(
        id=user_id,
        username="example",
        email="example@test.com"
    )

# 更新用户信息
@app.put("/api/users/{user_id}", response_model=UserResponse)
async def update_user(user_id: int, user: UserUpdate):
    """
    更新用户信息
    
    - **user_id**: 用户 ID
    """
    # 更新用户
    # 实际项目中需要更新数据库
    
    return UserResponse(
        id=user_id,
        username=user.username or "example",
        email=user.email or "example@test.com"
    )

## 3. 请求/响应示例

### 注册请求
POST /api/users/register
{
    "username": "testuser",
    "email": "test@example.com",
    "password": "password123"
}

### 注册响应
{
    "id": 1,
    "username": "testuser",
    "email": "test@example.com"
}
─────────────────────────────────────────────────

场景：对代码进行全面的质量审查

提示词模板：
─────────────────────────────────────────────────
# 角色
你是一位资深的代码审查专家，注重代码质量和最佳实践。

# 任务
请对以下代码进行全面审查：

# 代码
```[语言]
[代码内容]

[改进后的代码]

def process_data(data):
    result = []
    for item in data:
        if item != None:
            if item > 0:
                result.append(item * 2)
    return result

## 代码调试

### Bug 定位与修复

[代码内容]

[修复后的代码]

def calculate_average(numbers):
    total = 0
    for num in numbers:
        total += num
    return total / len(numbers)

from typing import List

def calculate_average(numbers: List[float]) -> float:
    """计算数字列表的平均值
    
    Args:
        numbers: 数字列表
    
    Returns:
        平均值，空列表返回 0
    """
    if not numbers:
        return 0.0
    
    total = sum(numbers)
    return total / len(numbers)

from typing import List

def calculate_average(numbers: List[float]) -> float:
    """计算数字列表的平均值
    
    Args:
        numbers: 数字列表（不能为空）
    
    Returns:
        平均值
    
    Raises:
        ValueError: 当列表为空时
    """
    if not numbers:
        raise ValueError("列表不能为空")
    
    total = sum(numbers)
    return total / len(numbers)

## 代码重构

### 性能优化重构

[代码内容]

[优化后的代码]

def find_duplicates(numbers):
    duplicates = []
    for i in range(len(numbers)):
        for j in range(i + 1, len(numbers)):
            if numbers[i] == numbers[j] and numbers[i] not in duplicates:
                duplicates.append(numbers[i])
    return duplicates

## 最佳实践

### 编程场景提示词原则

## 下一步

现在你已经掌握了代码生成与辅助的实战技巧，接下来学习 [文本处理与分析](/docs/prompt-engineering/text-processing)，了解文本场景的应用！