Python程式設計入門

2022最新版Python基礎入門課程

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黃信溢 @茶米老師教室

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講義

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程式碼 NoteBook

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黃信溢 文淵閣工作室

david@e-happy.com.tw�http://www.e-happy.com.tw

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黃信溢 @茶米老師教室

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擁抱Python邁向未來

Python初學特訓班

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Python 程式語言簡介

Python 程式語言是由吉多范羅蘇姆 (Guido van Rossum) 所創建，是一種物件導向、直譯式的電腦程式語言。根據一些較權威的機構如 IEEE、Tiobe 統計，Python 為目前最受歡迎的程式語言前幾名。

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業配就是來得那麼突然 ...

這是廣告�但無法跳過

Python 程式語言簡介

六年前的 1989 年 12 月，我在尋找一門『課餘』程式設計專案來打發耶誕節前後的假期時光。假期裡我的辦公室關門，但我有一台家用電腦。我決定為當時我正構思的一個新的指令碼語言寫一個解譯器，它是 ABC 語言的繼承，對 UNIX / C 程式師會有吸引力。作為一個略微有些奇怪想法的人和《蒙提‧派森的飛行馬戲團》(Monty Python‘s Flying Circus)的狂熱愛好者，我選擇了 Python作為專案的名稱。

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Python 的創始人吉多 · 范羅蘇姆(Guido van Rossum)

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https://twitter.com/gvanrossum/status/1326932991566700549

64 歲 Python 之父重返職場

退休太無聊了，我準備去微軟打工！

https://buzzorange.com/techorange/2020/11/17/python-creator-joins-microsoft/

Python 程式語言的特色

• 簡單易學、功能強大
• 直譯式程式語言
• 高階程式語言
• 跨平台
• 免費且開源
• 可移植性、可嵌入性

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• 豐富且多元的模組
• 人工智慧、網路爬蟲、大數據、機器學習、深度學習、自然語言、網頁應用程式
• 物件導向的特性，易包裝成模組套件
• 問題導向

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雲端開發平台 Google Colab

Python初學特訓班

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Google Colab：雲端的開發平台

Colaboratory 簡稱Colab，是由 Google 所提供，一個支援Python的雲端開發平台，主要目的是想要幫助人工智慧、機器學習和資訊教育的推廣。

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• 開發者不需下載、不需安裝，只需要瀏覽器就可以運作，完全免費。
• 在Colab 中撰寫的程式碼預設是儲存在使用者的Google 雲端硬碟中，執行時由虛擬機器提供強大的運算能力，不會用到本機的資源，而且還提供免費的GPU。
• Colab 預設安裝了一些機器學習時常用的模組，像是TensorFlow、scikit-learn、pandas 等，讓你可以直接使用！

Colab 建立筆記本

• https://colab.research.google.com
• 第一次要輸入Google帳號登入。
• Colab 是以「筆記本」方式儲存。在筆記本管理頁面按右下角 新增筆記本 就可新增一個筆記本檔案。
• 進入首頁
• 開啟新檔
• 更改檔案名稱
• 檔案儲存位置：�預設<Colab Notebooks>
• 開啟檔案：�範例檔案(HelloPython.ipynb)

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Colab 的開發設定與操作

• 使用介面的介紹
• 功能表
• 側邊欄
• 儲存格：程式碼、文字
• 儲存格工具列
• 程式儲存格的操作
• 文字儲存格的操作
• 連線虛擬機器
• 檔案總管的功能
• 筆記本設定

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課本課程內容分析

Python初學特訓班

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變數、資料型態

Python初學特訓班

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變數

• 變數命名主要是 英文字母、數字及 _，第一個字母不能是 數字。
• 英文大小寫字母有區分。
• 不要使用到保留字。

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x = 0 ; y=1

a = b = c = 20

age, name = 18, "林大山"

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資料型態1

• 變數不需要宣告資料型態就可以使用，在指定變數值時會自動給予資料型別。
• 變數資料型態：
• 整數(int)、浮點數(float)、字串(str)、布林(bool)
• 數值分為 整數(int) 及 浮點數(float)
• num1 = 5566
• num2 = 12.34

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資料型態2

• 字串(str) 的值由引號('或")包含。

name = "David"

name = 'Lily'

• 脫逃符號(\)的使用

name= "David's iPhone"

name = 'David\'s iPhone'

• 多行字串

msg="""

第一行內容

第二行內容

"""

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資料型態3

• 布林值代表了是、否，值為 True、False，要注意值的第一個字母要大寫。

isMarry = True

isShow = False

• 查看資料型態

type()

• 資料型態轉換

int()、float()、str()、eval()

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輸出與輸入

Python初學特訓班

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print()命令

• 語法

print(項目1 [,項目2 ,… �(,sep=分隔字元,end=結束字元]))

* print()顯示的字串可以使用 + 進行組合，但不同型別要先用str()轉為文字。

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• 範例

print(100, "多吃水果", True)

print(str(100)+"多吃水果"+str(True))

print(100, "多吃水果", True, sep="&")

print("x=2", "y=6", sep="&", end=".")

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print()-以%命令參數格式化

• 語法

print(格式化字串 % (參數列))

• %s 字串, %d 數值, 預設靠左對齊
• %3d 代表3位數字， %3s 代表3個文字字串
• %-3d 或 %-3s 代表文字數字靠左對齊
• %.2f 代表取2位小數，四捨五入
• %6.2f 代表6位數字(3位整數,1位小數點,2位小數)
• 範例

print("%s 的成績為 %d" % ("王大山", 75))

print("%s 成績為 %5d" % ("王大山", 75))

print("%5s 成績為 %6.2f" % ("王大山", 75))

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print()-以format()函數格式化

• 語法

print(格式化字串.format(參數列))

• {}：參數位置，多個{}預設要以後方參數順序為準
• {i}：指定插入參數的索引值，如{0}代表第1個
• {i:格式化指定}：參考%的格式化指定
• 範例

print("{}成績為{}".format("王大山", 75))

print("{1}是{0}的成績".format("王大山", 75))

print("{0:5s}成績為{1:.2f}".format("王大山", 75))

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input()-命令

• 語法

變數=input([提示字串])

*由input所接收的值型別是字串喔！

​

• 範例

#請修正程式的錯誤

score1 = input("請輸入數學成績：")

score2 = input("請輸入國文成績：")

total = score1 + score2

print("你的成績是 %d 分" % total)

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score.py

註解

• 語法
• # 單行或行內註解文字
• """ 多行註解文字 ... """
• 範例

"""

以下是註解程式的內容

"""

a = 1 #變數a

b = 2

#以上分別宣告了變數 a 及 b

​

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運算子

Python初學特訓班

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運算子1

• 算術運算子

+、-、*、/、% (餘數)、// (商)、**(指數)

• 比較運算子

==、!=、>、>=、<、<=

• 邏輯運算子

not、and、or

• 複合指定運算子

+=、-=、

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運算子2

• 常見運算子順序

​

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範例練習

攝氏華氏換算器

•輸入攝氏溫度轉為華氏 華氏 = 攝氏*(9/5)+32

•輸入華氏溫度轉為攝氏 攝氏 = (華氏-32)*5/9

​

BMI計算機

•詢問使用者的身高、體重，計算BMI值

•公式 BMI = 體重(kg) / 身高(m)²

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判斷式

Python初學特訓班

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流程控制結構 – 循序結構

• 循序結構 �是程式預設的執行方式，也就是一個程式敘述接著一個程式敘述，由上而下的依序的執行。

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程式敘述

程式敘述

程式敘述

流程控制結構 – 選擇結構

• 選擇結構是條件式判斷的選擇執行的方向，分為單向判斷、雙向判斷及多方判斷。

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程式敘述

條件式

成立

不成立

不成立

不成立

不成立

程式敘述

條件式

成立

不成立

程式敘述

條件式1

條件式2

條件式3

程式敘述1

程式敘述2

程式敘述3

成立

成立

成立

單向判斷

雙向判斷

多向判斷

流程控制結構 – 重複結構

• 重複結構 �迴圈控制，可以重複執行一個程式區塊的程式碼，提供條件結束迴圈的執行。

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程式敘述

條件式

成立

不成立

判斷式1

• 單向判斷式

if 條件式:

程式區塊

​

• 雙向判斷式

if 條件式:

程式區塊一

else:

程式區塊二

​

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範例

score = int(input("輸入分數："))

if score >= 60:

print("及格！")

else:

print("不及格！")

​

** 你用哪個鍵縮排？

判斷式2

• 多向判斷式

if 條件式一:

程式區塊一

elif 條件式二:

程式區塊二

elif 條件式三:

………

else:

else程式區塊

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範例

score = int(input("輸入成績："))

if score >= 90:

print("優等")

elif score >= 80:

print("甲等")

elif score >= 70:

print("乙等")

elif score >= 60:

print("丙等")

else:

print("丁等")

範例練習

判斷奇偶數

請使用者輸入一個整數後，判斷該數為奇數還是偶數。

​

判斷是否為閏年

請使用者輸入一西元年，判斷該年是否為閏年。

規則：西元年若是整百年，如果能被400年整除是閏年，若不是整百年能被4可整除，為閏年。

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自訂函式

Python初學特訓班

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自訂函式

• 建立函式的語法為：

def 函式名稱([參數1, 參數2, ……]):

程式區塊

[return 回傳值1, 回傳值2, ……]

​

• 例如：建立名稱為 SayHello() 的函式。

def SayHello():

print( "歡迎光臨!")

​

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直接�執行

加上一�個參數

加上多個參數

加上�回傳值

範例練習

• 建立名稱為 GetArea() 的函式，以參數傳入矩形的寬及高，計算矩形面積後將面積值傳回。

def GetArea(width, height):

area = width * height

return area

​

• 輸入攝氏溫度，求華氏溫度。

def tc2tf(tc):

tf = tc * 1.8 + 32

return tf 

TC = float(input("請輸入攝氏溫度："))

TF = tc2tf(TC)

print("華氏 %.1f 度為攝氏 %.1f 度" % (TF, TC))

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自訂函式：變數有效範圍

• 全域變數：定義在函式外的變數，其有效範圍是整個Python檔案。
• 區域變數：定義在一個函式中的變數，其有效範圍是在該函式內。
• 若有相同名稱的全域變數與區域變數，以區域變數優先：在函式內，會使用區域變數，在函式外，因區域變數不存在，故使用全域變數。
• 如果要在函式內使用全域變數，需在函式中以 global 宣告。

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串列與整數串列

Python初學特訓班

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認識串列(List)1

• 串列(List) 是集合物件，又稱為「清單」或「列表」，與其他語言的「陣列 (Array)」相同。
• 例如，要儲存一個班級學生的成績，往往需要宣告大量的資料，但利用串列就能在一個變數中，儲存所有學生的成績：

​

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X1=85, X2=90, X3=75, X4=92

X=[85, 90, 75, 92]

認識串列(List)2

• 宣告

串列名稱 = [元素1, 元素2, ……]

​

• 範例

list1 = [1, 2, 3, 4, 5] �#元素皆為整數

list2 = ["香蕉", "蘋果", "橘子"] �#元素皆為字串

list3 = [1, "香蕉", True] �#包含不同資料型態元素

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取得串列元素

• 語法

元素值 = 串列名稱[索引值]

元素值 = 串列名稱[始起索引:終止索引]

• 說明�索引值是從 0 開始計數，索引值不可超出串列的範圍。
• 範例

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]

print(list1[0])

print(list1[1:4])

print(list1[-1]) #取出最後一個元素值

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range() 整數串列

• range() 可以定義整數串列
• 語法

串列變數 = range([起始值,] 終止值 [,間隔值])�*產生的串列是起始值到「終止值 - 1」的串列

• 範例

list1 = range(5) #list1=[0,1,2,3,4]

list2 = range(3, 8) #list2=[3,4,5,6,7]

list3 = range(3, 8, 2) #list3=[3,5,7] 元素值每次增加2

list4 = range(8, 3, -1) #list4=[8,7,6,5,4] 間隔值可以是負值

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迴圈

Python初學特訓班

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關於迴圈

1. 專門用來處理重複事件的命令稱為「迴圈」。
2. 迴圈命令有：
• for 迴圈�用於執行固定次數的迴圈。
• while 迴圈�以判斷條件來決定執行次數，用於執行次數不固定的迴圈。

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for 迴圈

• 語法

for 變數 in 串列:

程式區塊

• 範例1 ：顯示串列元素 (for list)

fruits = ["香蕉", "蘋果", "橘子"]

for fruit in fruits:� print(fruit, end=",")

• 範例2 ：計算 1+2+…+10 之和 (for range)

total = 0

for i in range(1, 11):

total += i

print("total=%d" % sum)

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while 迴圈

• 語法

while 條件式:

程式區塊

• 範例：計算 1+2+…+10 之和

total=0; n=1

while(n<=10):

total += n� n += 1

print(total) #1+2+……+10=55

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跳出及跳過迴圈

• break 命令強制離開迴圈，例如：

for i in range(1,11):

if(i==4):

break

print(i, end=",") #執行結果：1,2,3,

• continue 命令在迴圈執行中途暫時停住不往下執行，而跳到迴圈起始處繼續執行，例如：

for i in range(1,11):

if(i==4):

continue

print(i, end=",") #執行結果：1,2,3,5,6,7,8,9,10,

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範例練習

九九乘法表

請列印出一份由2到9的九九乘法表。

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繪製三角形

請印出下面的三角形

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模組

Python初學特訓班

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模組

import 命令的語法為：

import 模組名稱

​

通常模組中有許多函式可以使用，語法為：

模組名稱.函式名稱

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範例

使用 random 隨機模組中的 randint 隨機整數函式，由 1 到 10 中隨機取出一個整數：

import random

pickno = random.randint(1,10)

print(pickno)

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模組

import 命令的第二種語法：

from 模組名稱 import *

匯入模組後，可以直接使用函式。

範例

使用 random 隨機模組中的 randint 隨機整數函式，由 1 到 10 中隨機取出一個整數，其程式為：

from random import *

pickno = randint(1,10)

print(pickno)

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模組

import 的模組或模組中的函式名稱若太長，可以取一別名：

import 模組名稱 as 別名

from 模組名稱 import 函式 as 別名

範例

import random as r

pickno = r.randint(1,10)

print(pickno)

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範例練習

終極密碼

1. 隨機在1~100間產生一個數字。
2. 如果猜中答案，恭喜你答對了。遊戲結束。
3. 如果答錯
1. 如果猜的數字比正確答案大。則提示猜小一點。
2. 如果猜的數字比正確答案小。則提示猜大一點。

from random import randint

ans = randint(1, 100)

guess = 0

while ans != guess:

guess = int(input('請輸入號碼：'))

if guess > ans :

print('請猜低一點!')

elif guess < ans :

print('請猜高一點!')

else:

print('猜中了！')

break

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感謝您的參與

黃信溢 @茶米老師教室

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