【Python基礎教學】變數＆基本資料型態(上)【part-3】
===
目錄（Table of Contents）
[TOC]
---
哈囉大家好，很感謝你點進本文章，我是一名高中生，是電腦社社團的社長，由於我並不是 Python 這方面非常精通的專家，所以若文章有些錯誤請見諒，也可向我指正錯誤。另外本文章的用意是作為電腦社社團的教材使用而編寫的。
接下來，讓我們進入正題。
上次我們介紹到 IDLE 開發環境的使用與教學，那麼我們學會使用工具後，接下來就來進一步的認識程式語言囉。
不過，在此之前，作者需要在此補充上次沒講到的部分：註解、副檔名的部分。
副檔名（Filename Extension）
---
副檔名是什麼？
> 副檔名（Filename Extension）或稱「延伸檔名」、「字尾名」或「文件擴展名」，若在中國則稱為「後綴名」或「擴展名」，這些都是副檔名的意思。
副檔名具有下列一些性質：
1. 副檔名在主檔名的後面，以一個小逗點（半形）「.」分隔開來。
> 例如：「example.txt」的 txt 就是副檔名、example 為主檔名。
2. 副檔名的作用是讓系統決定當使用者想打開這個檔案的時候，要用哪種軟體執行。
3. 副檔名通常用來表示***檔案類型***
> 例如：Windows系統中的「.exe」是可執行檔，而「.doc」則是預設用 Microsoft Word 打開的 Word 檔案。
4. ***只有修改副檔名並不會將檔案轉換成另一種格式***
***在這邊替各位提醒，千萬不要手動更改副檔名，你這樣做只是會讓這個檔案變得無法執行而已，所以若有轉檔工具請善加利用。***
好，那麼將副檔名介紹完之後，我們回到我們的主軸 Python。在 Python 中，副檔名一律都是「.py」。
註解（Comment）
---
在 Python 中的註解寫成「#」，在以上的程式碼中，執行的時候不會執行「#」符號右邊的文字。當程式碼行數眾多時，註解能夠提醒我們哪一行程式碼是在幹嘛的。
除了「#」的註解以外，也有三個單引號或三個雙引號所組成的多行註解，請看以下圖片。
:::success
註解（Comment）：在 Python 中用「#」表示註解，「#」後面的任何字元、字串都不會被 Python 辨識成程式執行。
:::
變數（Variable）
---
在數學上，我們也會使用變數，像是有些題目會假設 X = 10, Y = 5 等等。有些未知數的題目需要我們自己做假設，例如「設X為......」之類的。
其實我們早就有接觸到變數的概念了，不過變數在程式上面的意義其實跟數學上差異不大。
在 Python 中，我們不會講假設 X= 多少，而是會講宣告（declare） X= 多少。
> 變數就是為了方便在程式中調用記憶體中的值而改的名字。
宣告這個詞，其實就是在告訴電腦說，我要創造變數。變數的定義是用來儲存某些資料型態的資料。
什麼意思呢？其實你可以把變數想像成是一個容器，這些容器具有不同的形狀（型態），比如說三角形是整數（int）。然而我們今天宣告了一個變數為X，並且定義X為三角形。那當我們倒水進去三角形的容器，因為水會隨容器改變形狀，所以在容器裡面的水會變成三角形的形狀，也就是整數（int），這也說明了只要倒入液體進入 X 這個容器（變數）裡面，他只能是三角形，不會是其他形狀（型態）。
:::success
簡單講就理解！
變數（Variable）：裝水的容器
資料型態（Data Type）：容器的形狀
數值（Value）：水
:::
解釋了這麼多，那要怎麼宣告變數在Python裡面？
很簡單，只要這樣做即可：
```python=
a = 0
print(a) # 輸出結果為0
```
L1（Line 1）：宣告變數名稱為 a，且指定（在程式語言中，等於、等號我們稱為指定或賦值）為0。
L2（Line 2）：打印出變數 a 的值。
L3（Line 3）：輸出變數 a 的值。
接下來以下會有一張圖片，請看：
你是否發現，Python 與以往的程式語言不同，在 Python 宣告變數時，不須事先宣告「變數型態」，也就是它的形狀，就能夠自動變換形狀（型態）。這有個專有名詞稱為「隱式轉換」，Python 會自動將一種資料型態轉換為另一種資料型態，不需要我們去干預。
### 多重指定
---
在 Python 中，我們要替多個變數指定重複的值，我們可以這樣做：
可以看到我替三個變數 a, b, c 皆指定數值 1，然後打印這三個變數的值，發現竟然真的全部都是 1。
在 python 中，若不想要一行一行輸入變數的值，我們可以這樣做：
可以看到我將變數並行在一起指定變數值，然後並打印出四個變數之值。
資料型態（Data Type）
---
在 Python 中，總共有下列多種的資料型態：
* Number（數字）
* String（字串）
* bool（布林）
* List（列表）
* Tuple（元組）
* Set（集合）
* Dictionary（字典）
> 在 Python 中，並沒有所謂的原始資料型態（Primitive Type），所有資料型態都是物件。
>
> 物件又分成可變（mutable）與不可變（immutable），不可變物件就跟他的名字一樣，一旦創建後其內容就不能再改變。
python 3.x 版的標準資料型態中：
不可變物件（3 個）：Number（數字）、String（字串）、Tuple（元組）；
可變物件（3 個）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）。
另外還有一些進階的資料型態，如：位元組陣列型態（bytes）。
若對於「什麼是原始資料型態、所有資料型態都是物件」不懂的話沒關係，這屬於比較進階的範疇，我們暫時先不用深度了解其原理。我們只要大概知道有這個東西即可。
### 數字（Number）
---
Number 可以分成 int, float, bool, complex（複數）。
而在 Python 3.x 版 當中，只有一種整數型態名為 int，不像 C 語言還具有 long int, short int, unsigned int 等等，而值得一提的是 python 2.x 版本具有 long int。
:::info
Python Tips：
long int 是為了增加 int 的容量而發明的，而現今 py 3.x 的整數型態大多都遠遠超過當初 long int 的最大容量值。
名詞補充：溢位（overflow），當一個結果太大而超出資料型態所能容納的範圍時，就會發生溢位，但注意的是不會因此發生錯誤，而是會跑到負數的地方。
例如：
C 語言的 long int 的範圍如下：-2,147,483,648 to 2,147,483,647
如果數值超過 2,147,483,647，實際數值是 2,147,483,648 的話，就會是 -2,147,483,648。
:::
我們可以透過函數 type() 來查詢變數所指向的物件型態。
簡單來說：使用 type() 函數可以得知哪個變數或其他物件是屬於什麼資料型態的。
以下是一個範例：
可以看到我們使用 type() 這個函數，透過打印的方式知道這四個變數的資料型態。
另外再教給各位判斷資料型態的函數：isinstance()
可以看到我在函數的框框裡的左邊輸入變數a的名稱，右邊則是輸入int，意謂我想要請一個人（這個人叫做isinstance()），幫我判斷這個變數是不是整數型態，就這樣。
接下來，當我們指定一個值時，Number 這個物件同時會被創建。
比如說我們給 var1、var2 值為 10、20 好了。
我們可以使用關鍵字 del，來刪除一個或多個物件，語法如下：
`del var1[, var2[, var3]......,varN]]]`
以下是刪除一個或多個物件的範例：
***請注意！若將一個物件刪除後，你還繼續用 del 刪除那個早就被刪除的物件，程式會出錯。***
### 數字：小結
---
1. Python 可以同時為多個變數賦值，如 a, b = 1, 2 、 a=b=c=1。這個叫多重指定。
2. Python 裡面只有一種整數型態，叫做 int。
3. Python 中，一個變數可以透過賦值指向不同型態的物件。舉例：a=1、a="string"、a=True、a=0.87，意思就是變數 a 可以自動轉變成不同型態，稱為隱式轉換。
4. 小補充：數值的除法包含兩個運算子：「/」傳回一個浮點數（單純除法而已），「//」傳回一個整數（就是整除）。
### 字串（String）
---
Python 中的字串用單引號 「**'**」 或雙引號 「**"**」 括起來，或同時使用反斜線 「\」 轉義特殊字元。
:::danger
單雙引號必須是成對！不成對會發生錯誤，如：「'ABCDEFG"」
:::
像是這樣： **"你好嗎？"**、"Hello！"
字串顧名思義就是一個一個字、串在一起，而單一個英文字母，比如說："a"、"b" 等等，我們稱其為「字元（char）」，而一個一個字元串在一起、黏在一起就成了字串。
而字串的擷取的語法格式如下：
`變數[起始點:結束點:間隔]`
***注意：截取只會截取到結束點的前一個索引值，結束點的索引值不會截取。***
我們先從這樣開始：
可以發現擷取字串的格式並不是一定要填的，像是上面這張圖片，我只填了0，而這個0就是索引值。
接下來我們看一張圖片，能讓你充分了解索引值是什麼。
我們可以從以上的圖片知道，一個字元佔一個索引值，而這個索引我們可以理解成字元在字串中的位置。我們用排隊來說好了，我們把索引想像成是號碼牌，而這些字元（包括空格）都是站在隊伍上的人們，他們手中各持有一張號碼牌，也就是我們所稱的索引。而當我們下了一道指令：a[0]，變數 a 是指隊伍，而在這個隊伍中，我們只要找拿著號碼牌0的人，而那個人便是「I」。
> 索引值以 0 為起始點，以 -1 為最右側開始，如圖片中的索引 12。
> 字串以「+」號連結，表示兩字串相互連接在一起。而對字串使用乘號「*」再加上數字n表示對該字串複製n次。
以文字敘述你可能會較片面理解，為了更熟悉字串的相關用法，我們來做以下範例：
輸出結果：
### 跳脫字元（Escape character）
---
在 Python 中想要使用轉義字元（或稱跳脫字元 -> Escape character），其實跟大部分程式語言是相同的，一樣使用「\」反斜線，再加上其他相關字母，像是「\n」表示換行的意思。如果我們不想讓反斜線發生轉義，可以在字串前面加上一個 r，表示原始字串：
:::info
跳脫字元，就把它想像成是有特殊功用的字元。像「\n」不就是有別於一般字元的功用嗎？
:::
> 注意：Python 沒有單獨的字元型態（char），一個字元就是長度為1的字串。
>
> 與 C語言 字串不同的是，Python 字串不能被改變。向一個索引位置賦值，例如 word[0] = 'm' 會導致錯誤。
### 字串：小結
---
1. 反斜線「\」可以用來轉義，使用 r 可以讓反斜線不發生轉義。
2. 字串可以用 + 運算子連接在一起，用 * 運算子複製。
3. Python 中的字串有兩種索引方式，由左至右以 0 開始，從右至左以 -1 開始。
4. Python 中的字串不能被改變。
### 布林型態（Boolean or Bool）
---
> **布林型態即為 True False**
在 Python 中，True 和 False 都是關鍵字，表示布林值。你甚至可以將 True、False 視為電腦中的 0、1，1 為 True，0 為 False。
布林型態可以用來控制程式的流程，例如判斷某個條件是否成立，或是在某個條件滿足時執行某段程式碼。
**布林型態特點：**
1. 布林型態只有兩個值：True 和 False。
2. 布林型態可以和其他資料型態進行比較，例如數字、字串等。在比較時，Python 會將 True 視為 1，False 視為 0。
3. 布林型態可以和邏輯運算子一起使用，如 and、or、not。這些運算子可以用來組合多個布林表達式，產生一個新的布林值。
4. 布林型態也可以轉換成其他資料型態，例如整數、浮點數和字串。在轉換時，True 會被轉換成 1，False 會被轉換成 0。
> 注意: 在 Python 中，所有「非0」的數字和「非空（None）」的字串、列表、元組等資料型態都被視為 True，只有 0、空字串、空列表、空元組等被視為 False。因此，在進行布林型態轉換時，需要注意資料型態的 True、False 性質。
總結
===
:::success
註解（Comment）：在 Python 中用「#」表示註解，「#」後面的任何字元、字串都不會被 Python 辨識成程式執行。
:::
:::success
變數（Variable）：儲存資料型態的容器。
資料型態（Data Type）：資料的類型，如有 int、float 等，可比如變數這個容器的形狀。
數值（Value）：資料型態的值都可泛指為數值，可比如變數這個容器當中的水。
:::
多重指定：
```python=
a = b = c = 1
```
or
```python=
a, b, c = 1, 2, 3
```
資料型態：
* Number（數字） -> 今日所學
* String（字串） -> 今日所學
* bool（布林） -> 今日所學
* List（列表）
* Tuple（元組）
* Set（集合）
* Dictionary（字典）
Number 可以分成 int, float, bool, complex（複數）。
1. Python 裡面只有一種整數型態，叫做 int。
2. Python 中，一個變數可以透過賦值指向不同型態的物件。舉例：a=1、a="string"、a=True、a=0.87，意思就是變數 a 可以自動轉變成不同型態，稱為隱式轉換。
3. 數值的除法包含兩個運算子：「/」傳回一個浮點數（單純除法而已），「//」傳回一個整數（就是整除）。
Python 中的字串用單引號 「**'**」 或雙引號 「**"**」 括起來，或同時使用反斜線 「\」 轉義特殊字元。
:::danger
單雙引號必須是成對！不成對會發生錯誤，如：「'ABCDEFG"」
:::
字串就是一堆字元組成的，字串當中只有一個值而已就稱為字元，如：「A」。
而字串的擷取的語法格式如下：
`變數[起始點:結束點:間隔]`
以下程式碼假設 A = "1234567"
```python=
A = "1234567"
print(A[0:3]) # 實際輸出：123
```
從起始點到結束點的擷取，只會擷取到 3-1 = 2 索引的位置而已，也就是 123。
1. 反斜線「\」可以用作跳脫字元，使用 r 可以讓反斜線不發生跳脫字元。
2. 字串可以用 + 運算子連接在一起，用 * 運算子複製。
3. Python 中的字串有兩種索引方式，由左至右以 0 開始，從右至左以 -1 開始。
4. Python 中的字串不能被改變。
布林型態 = true、false。
1. 布林型態只有兩個值：True 和 False。
2. 布林型態可以和其他資料型態進行比較，例如數字、字串等。在比較時，Python 會將 True 視為 1，False 視為 0。
3. 布林型態可以和邏輯運算子一起使用，如 and、or、not。這些運算子可以用來組合多個布林表達式，產生一個新的布林值。
4. 布林型態也可以轉換成其他資料型態，例如整數、浮點數和字串。在轉換時，True 會被轉換成 1，False 會被轉換成 0。
參考資料
===
[給自學者的Python教學(4)：變數篇ep1](https://chunyeung.medium.com/%E7%B5%A6%E8%87%AA%E5%AD%B8%E8%80%85%E7%9A%84python%E6%95%99%E5%AD%B8-4-%E8%AE%8A%E6%95%B8%E7%AF%87ep1-9ac8164aac75)
[副檔名、後綴名是什麼？常見問題說明 | 天矽科技網頁設計](https://www.tsg.com.tw/blog-detail4-312-0-file-extension.htm)
[Python資料型態，可變與不可變物件](https://changlt.blogspot.com/2017/04/python_29.html)
[菜鳥教程 - Python3 基本數據類型](https://www.runoob.com/python3/python3-data-type.html)
Sign in with Wallet
Connect another wallet