# **Python 基礎語法**
### ┏ (゜ω゜)=👉點名表單
discord:
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### 之後的課程規劃
##### 確定:
10/6 環境架設+基本語法
10/27 dc bot(1) ---Building a bot
11/17 dc bot(2) ---Cogs and making bot alive
##### 暫定:
12/15 AI(1) ---Data classification
12/29 AI(2) ---Pattern recognition
---
## 開始之前 : 安裝Python
直接示範
安裝3.10.11版的是因為之後dc機器人會需要
如果你需要可以參考這篇 : https://hackmd.io/@onion0905/HkZOLFFZj
## 開始之前：IDE
> IDE(Integrated Development Environment) : 你寫程式的地方
### 1.Visual Studio Code
:::info
方便好用，介面舒服美觀
:::
:::spoiler 安裝
請參考 : https://hackmd.io/@smallshawn95/vscode_write_py
:::
### 2.Pycharm
:::info
方便好用，介面舒服美觀
有professional版和community版，但前者要錢(不過可以用學生帳號免費申請)
基本上community就夠了
:::
:::spoiler 安裝
請參考 : https://hackmd.io/@ntust-ossda/HktEgqkwi?utm_source=preview-mode&utm_medium=rec
:::
### 3.Embarcadero Dev-C++(如果你只要學Python可以忽略它)
:::info
這是我個人常用的C++ide，很好用
:::
:::spoiler 安裝
1.到 https://www.embarcadero.com/free-tools/dev-cpp ，按下download
2.填一些個人資料後獲取檔案
3.安裝，記得安裝過程中都選擇英文介面，選中文的話會有bug(本人親測)
:::
---
# 一、正篇開始 : review
## 變數型態
> 還記得八?
| 變數型態 | 中文名稱 | 範例 |
|:---------:| ------------ |:----:|
| int | 整數 | i=1 |
| float | 浮點數 | f=1.5 |
| char | 字元 | c='A' |
| long long | 長整數 | L=1 |
| double | 倍精度浮點數 | d=1.5 |
| str | 字串 | s="Hello World!" |
:::success
一個好的變數名稱可以這麼宣告 :
* 讓人一目了然這個變數的意義
* 建議用英文小寫，可以用底線(_)作為空格 (e.g. idx, ans, res, my_ans)
* 常數(不會動到它的變數)建議全部大寫 (e.g. MAX_NUM, MIN_IDX)
:::
:::spoiler 宣告
##### C++要在變數名稱前放變數型態(行末還要加分號)
```cpp=
int i=1;
char c='A';
string s="Hello"; //STL
```
##### Python不用，它會自己判斷
```python=
i=1
f=10/3
c='A'
s="Hello"
f=int(f) #強制轉型，f現在是3(無條件捨去)
print(type(f)) #輸出該變數型態
```
:::
## 輸入輸出
>上次是教C++的，以下是Python寫法
```python=
i=input("請輸入:") #輸入
print("你輸入了:",i) #輸出
```
:::spoiler result
:::
## 基本運算
| 運算子 | 意義 | 舉例 | 結果 |
| ------ | ---------- | ------- | ------- |
| + | 加 | a=1+2 | a==3 |
| - | 減 | b=1-2 | b==-1 |
| * | 乘 | c=1*2 | c==2 |
| / | 除 | d=1/2 | d==0.5 |
| % | 取餘數 | e=1%2 | e==1 |
| // | 除法取整數 | f=10/3 | f==3 |
| ** | 次方 | g=2**10 | g==1024 |
:::info
// 是無條件捨去
:::
## if & elif
```python=
a=10
if(a==5):
print("a is 5")
elif(a==15):
print("a is 15")
else:
print("a is 10")
#print "a is 10"
```
---
# 二、關係判斷及布林運算
## 關係判斷
| 符號 | 意義 |
| ------ | -------- |
| a == b | 等於 |
| a > b | 大於 |
| a >= b | 大於等於 |
| a < b | 小於 |
| a <= b | 小於等於 |
| a != b | 不等於 |
## 位元運算
#### and : &
| & | 0 | 1 |
| - | - | - |
| **0** | 0 | 0 |
| **1** | 0 | 1 |
#### or : |
| \| | 0 | 1 |
| - | - | - |
| **0** | 0 | 1 |
| **1** | 1 | 1 |
#### xor : ^
| ^ | 0 | 1 |
| - | - | - |
| **0** | 0 | 1 |
| **1** | 1 | 0 |
#### not : !
| ! | |
| - | - |
| **0** | 1 |
| **1** | 0 |
## 布林運算子
計算布林值之間的關係，回傳布林值
#### and : &&
| && | True | False |
|----| ---- | ----- |
| True | True | False |
| False | False | False |
#### or : ||
| \|\| | True | False |
|----| ---- | ----- |
| True | True | True |
| False | True | False |
#### not : !
| ! | True | False |
| ---- | ----- | ----- |
| ---- | False | True |
# 三、迴圈
## for-loops
```python=
for i in range(10):
print(i)
# result:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
# i從0開始，跑十次(跑到9)
for i in range(5,10):
print(i)
# result:5 6 7 8 9
# i從5開始，跑到9
```
## while-loops
```python=
i=0
while(i<10):
print(i)
i=i+1
# result:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
# i從0開始，只要i<10成立就繼續執行
while(True):
print("true")
# result:輸出無限次"true"
# 無窮迴圈
```
:::warning
記得冒號之後(你要放在迴圈裡的東西)要縮排，很重要
:::
## continue & break
>如果你想要跳過某次迴圈，用continue
>如果想要跳出迴圈，用break
```python=
i=0
while(True):
i=i+1
if(i==5):
continue
elif(i==10):
break
print(i)
#1 2 3 4 6 7 8 9
```
---
# 四、好用的資料結構
## list
>就是陣列
#### 宣告
```python=
l1=[] #創建一個空的list
l2=[1, 2, 3] #創建一個裡面有1,2,3的list
l3=['a', 'b', 'c'] #創建一個裡面有a,b,c的list
l4=[0.5, 'A', 100] #不同型態也可以放一起
l5=[[[]],[],[]] #也可以在list裡放list(形成多維陣列)
```
#### 取值
```python=
l=[1, 2, 3]
print(l[0]) #輸出1
print(l[1]) #輸出2
print(l[-1]) #輸出3
print(l) #輸出[1,2,3]
print(l[0:3])
#輸出1,2,3
#輸出index=0~2的元素(不包含index=3)
for i in l:
print(i)
# 輸出1,2,3
#以for遍歷容器
```
#### 加值&改值
```python=
l=[1, 2, 3]
l.append(4) #[1, 2, 3, 4]
l.append(5) #[1, 2, 3, 4, 5]
l.insert(2, 6) #[1, 2, 6, 3, 4, 5]
l[1]=7 #[1, 7, 6, 3, 4, 5]
l.pop() #[1, 7, 6, 3, 4]
l.pop(0) #[7, 6, 3, 4]
del l[0:2] #[3, 4]
l.remove(4) #[3]
l.clear() #[]
```
#### 尋找&其他
```python=
l=[1, 2, 3, 4, 5]
print(l.index(4)) #輸出3
print(l.index(6)) #error
print(l.count(2)) #輸出1
l=[2, 2, 2, 2, 2] #[2, 2, 2, 2, 2]
print(l.count(2)) #輸出5
```
## dict(dictionary)
>像是每本書的頁碼(key)和內容(value)一一對應
:::info
d = {key1: value1, key2: value2}
:::
#### 宣告
```python=
d=dict() #創建一個空的dict
d1={} #創建一個空的dict
d2={'A':10, 'B':100} #key是"A"的值為10，key是"B"的值為100
d3={10:'a' , 'apple':5, 'C':1000} #這樣也行
```
:::danger
字典裡元素的 value 可以是任何的資料型態，如字串、整數、list。
但 key 必須是唯一且不可變的，也就是在寫程式時不可隨意更更改，如整數、字串、tuple。
:::
#### 取值
```python=
d={10:'a' , 'apple':5, 'C':1000}
print(d[10]) #'a'
print(d['apple']) #5
print(d['C']) #1000
print(d['hello']) #key error
```
#### 加值&改值
```python=
d={10:'a' , 'apple':5, 'C':1000}
d[10]='A' #{10:'A', "apple":5, 'C':1000}
d['apple']='HELLO' #{10:'A', "apple":'HELLO', 'C':1000}
d['new']="value" #{10:'A', "apple":'HELLO', 'C':1000, 'new':'value'}
del d['apple'] #{10:'A', 'C':1000, 'new':'value'}
```
#### 尋找&其他
```python=
d={10:'a' , 'apple':5, 'C':1000}
print(len(d)) #3
print(d.keys()) #印出所有key
print(d.values()) #印出所有value
print(d.items()) #印出所有key+value
print('apple' in d) #檢查key是否在這個dict中，是則回傳True，否則回傳False
```
## set
>很方便，可以做交集、並集、差集之類的操作
#### 宣告
```python=
s1=set() #創建一個空的set
s2={1, 2, 3} #有元素1,2,3的set
s3=set(["apple", 10, 'A']) #這樣也行，從一個list創建set
```
:::danger
創建空集合只能用set( )而非s={ }，因為會變成創建空的dict
:::
#### 加值
```python=
s={1,2,3}
s.add(4) #{1, 2, 3, 4}
s.add(3) #{1, 2, 3, 4}
s.update(5) #{1, 2, 3, 4, 5}
s.update([6, 7]) #{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
```
:::info
如果你要用list或其他資料結構加值的話請用update( )
而且set裡不會有重複元素
:::
#### 移除元素
```python=
s={1,2,3}
s.remove(1) #{2, 3}
s.remove(4) #error
s.discard(2) #{3}
s.discard(4) #{3}
```
:::info
如果該元素不在set裡的話用remove( )會報錯，但用discard( )不會
:::
#### 其他操作
```python=
s1={1, 2, 3, 4, 5}
s2={3, 4, 5, 6, 7}
print(len(s1)) #5
print(set.intersection(s1, s2)) #取交集，回傳{3, 4, 5}
#也可以寫成print(s1 & s2)
print(set.union(s1, s2)) #聯集，回傳{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
#print(s1 | s2)
print(set.difference(s1, s2)) #差集(s1-(s1&s2))，回傳{1, 2}
#print(s1 - s2)
print(set.symmetric_difference(s1, s2)) #對稱差集，回傳{1, 2, 6, 7}
#print(s1 ^ s2)
```
### 以上為粗略的容器介紹，還有很多種資料結構，以及很多我沒有介紹的method，如果有興趣的可以自行google
---
# 五、宣告函式
```python=
#宣告函式
def my_func():
print("Hello!")
#呼叫函式
my_func()
```
:::info
用 def 來宣告一個函式，記得要有冒號和縮排
:::
:::danger
先宣告再呼叫，不然會error
:::
:::spoiler result
:::
### 如果想要傳入參數
```python=
def sum(a, b, c):
print(a+b+c)
sum(1, 2, 3)
#a=1, b=2, c=3
#print 6
```
### 如果想要回傳值
```python=
def sum(a, b, c):
return a+b+c
ans=sum(1, 2, 3)
print(ans)
#a=1, b=2, c=3
#print 6
```
### 試試看在函式裡放函式?
```python=
def my_func(a, b, c):
def func1(_a, _b, _c): #內部函式
return _a+_b+_c
def func2(_a, _b, _c): #內部函式
return _a*_b*_c
ans1=func1(a, b, c)
ans2=func2(c, b, a)
return ans1-ans2
ans=my_func(1, 3, 5)
print(ans)
# print -6
```
:::danger
只有在my_func( )內才能呼叫func1( )和func2( )，因為他們是my_func( )的內部函式
如果在其他地方呼叫的話可能會出錯
:::
:::danger
同樣的，因為ans1和ans2是在函式內宣告的變數，也只能在該函式內使用
:::
### global
>猜猜會輸出什麼?
```python=
a=10
def func():
a=100
print(a)
func()
print(a)
```
:::spoiler ans
>欸?為什麼不是100 100?
:::info
因為剛剛前面提到的，基本上在函式裡作的一切變數改值都跟外界無關
所以a=100只會在func( )裡面生效
func( )外的a依然是10
:::
##
```python=
a=10
def func():
global a #將a設為全域變數
a=100
print(a)
func()
print(a)
```
:::spoiler result
>成功了
:::
---
# 六、import
>把別人的東西拿來用，好爽
#### 用法
```python=
import numpy
import datetime
import pandas
```
#### 取別名
```python=
import numpy as np
import datetime as dt
import pandas as pd
```
#### 有些插件包要先安裝才能import
```
pip install numpy
```
---
# 沒了
### 大家段考加油
### 我沒了
# 參考資料
https://steam.oxxostudio.tw/category/python/basic/import.html
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