哈囉！這次來發一些關於 Python 的教學文章，會有這個系列文，主要是因為前陣子接了一個家教，就順便把辛苦整理的自編講義一起放上來了，內容雖然不深，但也涵蓋了初學 Python 所會碰到的各主題，若完全對 Python 不了解的話，這個系列文應該可以給你一些概念，完成後若想再自我進修也能大概有個方向。

此系列文預計會分十篇左右，內容涵蓋基礎語法、迴圈、函數、套件、類別等等主題，皆有範例程式碼可以參考，基本內容都會涵蓋到，不過因為我原本是做講義用，文字部分不會太詳盡。另外，雖然公開在網路上，但希望各位轉載還是標註一下來源，畢竟也是我辛辛苦苦整理的心血呢。最後，有興趣的話，我還有在接學生（偷打廣告 XD）。

HackMD 完整版請點我

Overview

程式語言分為高階語言、組合語言、機器語言等等，Python屬於高階語言的一種。機器語言與組合語言直接控制電腦硬體，但難以閱讀與開發；高階語言易於閱讀與開發，但需要「翻譯」給電腦聽。

來自 Python 官方網站的介紹：
Python 是一種易學、功能強大的程式語言。它有高效能的高階資料結構，也有簡單但有效的方法去實現物件導向程式設計。Python 優雅的語法和動態型別，結合其直譯特性，使它成為眾多領域和大多數平臺上，撰寫腳本和快速開發應用程式的理想語言。

常見應用：網站開發、資料分析、機器學習、遊戲開發、網路爬蟲…
其他語言：C、C++、R、Java、JavaScript、SQL、Go、Ruby……

學習地圖

以臺大資工系必修為例：

以臺大資管系必修為例：

Python 入門

環境建置

  • 互動模式
    • Open Terminal（終端機） and input ‘python’
    • Execute each line directly
    • If Python is not installed, go to Python official website
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>>> 1 + 2
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  • 腳本模式
    • Need interpreter（直譯器） to help ‘translate’
    • Execute the whole file or block at once
    • VSCode 示範 - .py 檔 與 .ipynb 檔
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for i in range(3):
    print(i)
print("The loop ends.")
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3
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5
Output：
0
1
2
The loop ends.

補充：使用 Anaconda 來建置開發環境

基礎語法（Basic Syntax）

  • Our first program: print("Hello World!")
    • print() 是一個函數 （function）
    • “Hello World!” 是給予這個函數的輸入
    • 此函數會幫助我們印出給定的輸入，給使用者看

計算（Computation）

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>>> # This is a comment（註解）
>>> # A comment will not be executed by python
>>> 1 + 2
3
>>> 3 - 1
2
>>> 5 * 2
10
>>> 5 ** 2      # 5 的 2 次方
25
>>> 8 / 5       # 8 除以 5（回傳小數）
1.6
>>> 8 // 5      # 8 除以 5 的商
1
>>> 8 % 5       # 8 除以 5 的餘數（取 mod）
3
>>> (50 - 5 * 6) / 4
5.0

變數（Variable）

  • 我們會需要變數來存放數值運算的結果，使用 = 可以將數值指派給變數，可以參考 基本命名規則
  • 若重複指派給相同名稱的變數，原本的值會被覆蓋掉！
  • a = 10 意為指派 10 給 a（右邊的值丟給左邊的容器）
  • a == 10 意為比較 a 是否等於 10（為邏輯判斷式）
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>>> width = 20
>>> height = 5 * 9
>>> width * height
900
  • 讀取變數
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>>> var = input()
3   # 使用者自行輸入
>>> print(var)
3   # 電腦將 var 的值印出

進階：Python 下劃線的意義

資料類別（Data Type）

  • 在宣告變數時，Python 自動幫我們決定資料類別
  • 其他語言（如 C++） 可能需要做類別宣告：int a = 1
  • 常見的基礎資料類別如下：
    • 整數 integer - 3
    • 小數（浮點數） float - 3.0
    • 字母 character - 'a'
    • 字串 string - "This is a string"
    • 布林值 Boolean - True (Non-zero) / False (Zero)

補充：String 是由 Character 組成的陣列，其他語言有可能會將 String 與 Character 當作兩種資料類別，但在 Python 中沒有 Character 的概念，因此長度為一的字母在 Python 中也會被當成字串來做處理。

型別轉換（Casting）

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>>> str(3)
'3'
>>> int("3")
3
>>> float(3)
3.0
>>> float("string")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: could not convert string to float: 'string'
>>> type(3)  # 檢查資料類別
<class 'int'>

指派 & 自我指派 （Assignment & Self-assignment）

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a = 10
print(a)
a = a + 2    # 把 a + 2 指派給 a
print(a)
a += 2       # a 自己等於自己 + 2
print(a)
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3
4
Output:
10
12
14

相同的還有 -= /= *= //= **= %= …

比較/邏輯運算元（Comparison & Logical Operators）

  • < / <=：小於 / 小於等於
  • > / >=：大於 / 大於等於
  • == / !=：等於 / 不等於
  • and：且
  • or：或
  • not：非