# Python Entry-level
###### tags: `CS` `Python`
### Python筆記
**在python程式縮排很重要**
**python思考比較人性化**
在mac環境上使用vsc做編輯器，需在原始碼檔案中新增編碼宣告
```python=
# coding=utf8
```
#### 關於Terminal操作
python 檔名.py(如要用python3 要打python3 檔名.py)
可以用方向鍵
clear清空terminal
## 資料型態
可變列表list[]（有順序 可變動的資料集合）
固定列表tuple()（有順序 不可變動的資料）
集合{}（無順序性的資料集合）
字典{"":""}（鍵值對（key-value pair）的集合）
變數（可用來存放資料的自訂名稱）
## 資料型態の基本運算
### 數字運算
x的y次方（x**y）p.s可以用0.5拿來開根號
小數除法（x/y) 可以除到小數
整數除法（x//y）只取整數，小數不看
取餘數（x%y）
### 字串運算
\為逸出字元
```python=
#跳脫 （\"）可以在字串中顯示
s = "Hello\"o"
print(s)
#結果：Hello"o
#字串串接（＋也可以用空白鍵取代）
s ="hello"+"world"
print(s)
#結果：Helloworld
#使用"""code""" 可以直接換行
s ="""hello
world"""
print(s)
#結果：Hello
# world
#字元乘法
s ="hello"*3+"world"
print(s)
#結果：hellohellohelloworld
#字串會對內部的字元編號,從0算起
s= "hello"
print(s[0])
#結果：h
#也可以這樣使用
print(s[1:4])#不包含4
#結果：ell
#還可以這樣使用，不給結尾
print(s[1:])
#結果：ello
```
### 有序列表運算
#### List運算
```python=
#索引查詢
grades = [12,60,15,70,90]
print(grades[0])
#結果：12
grades[0] = 20 #直接修改
print(grades)
#結果：[20,60,15,70,90]
print(grades[1:4])#不包含4
#結果：[60,15,70]
grades[1:4]=[]#連續刪除列表中的索引,包含4
print(grades)
#結果：[20,90]
#列表也可以串接
grades = grades+[12,33]
print(grades)
#結果：[20,90,12,33]
#取得列表長度
length=len(grades)
print(length)
#結果：4
```
##### 巢狀列表
```python=
data = [[3,4,5],[6,7,8]]
print(data[0][1])
#結果：4
data[0][0:2] = [5,5,5]#把3,4換成5,5,5
print(data)
#結果：[[5,5,5,5],[6,7,8]]
```
#### Tuple運算
```python=
data = (3,4,5)
print(data[0:2])
#結果：(3,4)
#與list只差在資料無法更動
```
### 集合與字典運算
#### set運算
```python=
#判斷有無
s1 = {3,4,5}
print(3 in s1)
print(10 in s1)
#結果：True
#false
print(10 not in s1)
#結果：True
s2 = {4,5,6,7}
s3 = s1&s2 #取交集
print(s3)
#結果：{4,5}
s3 = s1|s2 #取聯集
print(s3)
#結果:{3,4,5,6,7}
s3 = s1-s2 #差集
print(s3)
#結果:{3}
s3 = s1^s2 #反交集
print(s3)
#結果:{3,6,7}
s=set("hello")#set(字串) :把字串拆解成集合
print(s)
#結果:{'h','e','o',l} 字串不會重複
print('h' in s)
#結果:True
print('b' in s)
#結果:False
```
#### 字典運算 key-value
```python=
dic = {"apple":"蘋果","bug":"臭蟲"}
print(dic["apple"])
#結果:蘋果
dic["apple"] = "小呀小蘋果" #更改apple的值
print(dic["apple"])
#結果:小呀小蘋果
print("apple" in dic)#判斷key是否存在
#結果:True
del dic["apple"] #刪除字典中的鍵對值(key-value pair)
print(dic)
#結果:{'bug':'蟲蟲'}
```
##### 列表產生字典
```python=
#以列表當基礎產生字典
dic = {x:x*2 for x in [3,4,5]}
print(dic)
#結果:{3:6 ,4:8 ,5:10}
```
## 流程控制
python目前不支援switch語法
### 判斷式if
```python=
x = input("input num：")#基本輸入為字串型態
x = int(x)#轉換成int型態
if x>200:
print("大於200")
elif x>100:
print("大於100,小於200")
else:
print("小於100")
```
**實作:使用if做四則運算**
```python=
n1 = int(input("input num："))
n2 = int(input("input num："))
op = raw_input("請輸入運算+-*/:")
if op=="+":
print(n1+n2)
elif op=="-":
print(n1-n2)
elif op=="*":
print(n1*n2)
elif op=="/":
print(n1/n2)
else:
print("不支援該運算")
```
>註解：input() 和 raw_input() 這兩個函數均能接收 字符串 ，但 raw_input() 直接讀取控制台的輸入（任何類型的輸入它都可以接收）。而對於 input() ，它希望能夠讀取一個合法的 python 表達式，即你輸入字符串的時候必須使用引號將它括起來，否則它會引發一個SyntaxError 。像是(input:"runoob")
除非對 input() 有特別需要，否則一般情況下我們都是推薦使用 raw_input() 來與用戶交換。
注意：python3 裡 input() 默認接收到的是 str 類型。
### 迴圈基礎
#### while迴圈
實作:從1加到10
```python=
n = 1
sum = 0
while n <=10:
sum+=n
n+=1
print(sum)
```
#### for迴圈
```python=
#列表輸入進x
for x in [4,1,2]:
print(x)
#結果：
#4
#1
#2
#字串輸入進c
for c in "hello":
print(c):
#結果：
#h
#e
#l
#l
#o
```
##### range
使用in range(初始,終點,運算)
for x in range(3) 相當於 for x in [0,1,2]
```python=
for x in range(5)
print(x)
#結果0
#1
#2
#3
#4
for x in range(5,10)
print(x)
#結果5
#6
#7
#8
#9
```
#### 迴圈搭配的指令
break
> 強制結束迴圈 一定要用在while跟for迴圈裡,且不會執行else
```python=
n=1
while n<5:
if n==3:
break
n+=1
print(n)
#結果:3
```
continue
> 強制繼續下一圈
```python=
n = 0
for x in [0,1,2,3]:
if x%2 == 0:#x是偶數
continue
print(x)
n+=1
print("跑了",n)
#結果1
#3
#跑了2
```
else
> 迴圈結束前,執行此區塊的命令
```python=
sum = 0
for n in range(11):
sum+=n
else:
print(sum)
#結果:55
```
實作:判斷有無平方根
```python=
n = input("請輸入一個正整數")
n = int(n)
for i in range(n+1):#因為如果輸入1只會跑到0,但1是完全正整數
if i*i==n&n!=0:#0不是完全正整數
print("整數平方根")
print(i)
break#break跳出迴圈就不會執行else
else:
print("沒有整數平方根")
#假設n=36 結果:整數平方根6
#假設n=12 結果:沒有整數平方根
```
## 函式
>程式碼包裝在一個區塊中,方便隨時呼叫使用
>要先定義才能呼叫
>def 函式名稱(參數名稱)
```python=
def calculate(max):
sum = 0
for n in range(1,max+1):
sum+=n
print(sum)
calculate(10)
calculate(20)
#結果:55
#210
```
>也可以在定義函式()預設資料
```python=
def power(base,exp=0):#預設exp=0
print(base**exp)
power(3,2)
power(4)
#結果:9
#1
```
>呼叫函式,可以以參數名稱對應資料,不管順序
```python=
def divide(n1,n2):
print(float(n1)/float(n2))
divide(2,4)
divide(n2=2,n1=4)
#結果:0.5
#2
```
**無限參數**
```python=
def 函式名稱(*無限參數):
#以tuple資料型態處理程式碼
函式名稱(資料一,資料二,資料三)
```
實作
```python=
def avg(*ns):
sum = 0
for n in ns:
sum+=n
print(float(sum)/float(len(ns)))
avg(3,7)
avg(3,6,9)
avg(1,2,3,4)
#結果:5.0
#6.0
#2.5
```
## Module模組載入與使用
>需先載入模組才能使用
**內建模組**
```python=
import sys as s #s是別名
print(sys.path) #印出模組的搜尋路徑
```
**自訂模組**
>另外開啟資料夾modules用來放自訂模組
```python=
#自訂模組
def distance(x1,y1,x2,y2):
return ((x2-x1)**2+(y2-y1)**2)**0.5
def slope(x1,y1,x2,y2):
return float((y2-y1))/float((x2-x1))
```
```python=
#匯入自訂模組
import sys as s
print(s.path)#印出模組的搜尋路徑列
s.path.append("modules")#在模組的搜尋路徑中增加路徑
print(s.path)
import geomentry
result = geomentry.distance(1,1,5,5)
print(result)
result = geomentry.slope(1,3,5,6)
print(result)
```
### 亂數與統計模組
亂數模組
```python=
import python#載入亂數模組
random.choice()#隨機選取1個資料
random.sample(,n)#隨機選取n個資料
random.shuffle()#將列表資料就地隨機調換順序
random.random()#取得0.0~1.0之間的隨機亂數
random.uniform(0.0,1.0)#取得0.0~1.0之間的隨機亂數
random.normalvariate(100,10)#取得平均數100 標準差10的常態分配亂數
```
統計模組
```python=
import statistics
statistics.mean()#計算列表中數字的平均數
statistics.median()#計算列表中數字的中位數
statistics.stdev()#計算列表中數字的標準差
```
## 封包設計與使用
>用來整理. 分類模組程式
>資料夾中需有__intit__.py才會被當成封包,裡面留空即可
```python=
import 封包名稱.模組名稱 as模組別名
```
範例:將模組放入封包資料夾
```python=
#line.py
def len(x1,y1,x2,y2):
return (((x2-x1)**2)+((y2-y1)**2))**0.5
def slope(x1,y1,x2,y2):
return float(y2-y1)/float(x2-x1)
#point.py
def distance(x,y):
return (x**2+y**2)**0.5
#main.py
import geometry.point
result = geometry.point.distance(3,4)
print("距離")
print(result)
import geometry.line
result = geometry.line.slope(1,1,3,3)
print("斜率")
print(result)
```
### 文字檔案讀取與儲存
檔案物件=open(檔案路徑,mode=開啟模式)
>開啟模式
```python=
檔案物件.read()#讀取全部文字
for 變數 in 檔案物件:#一次讀一行
檔案物件.write("字串\n")#寫入文字
import json#讀取json格式資料
讀取到的資料 = json.load(檔案物件)
import json
json.dump(要寫入的資料,檔案物件)#寫入json格式
檔案物件.close()#關閉檔案
#最佳實務
with open(檔案路徑,mode=開啟模式) as 檔案物件
#以上區塊會自動 安全的關閉檔案
```
範例
```python=
#儲存檔案
with open("data.txt",mode="w") as file:
file.write("7\n3")
#讀取檔案
#把檔案中的數字資料,一行一行的讀取出來,並計算總和
sum = 0
with open("data.txt",mode="r") as file:
for line in file:#一行一行的讀取
sum+=int(line)
print(sum)
#結果:10
```
```python=
#先創一個config.json
{"version": "6.1.3", "name": "new name"}
#使用JSON格式讀取
import json
with open("config.json",mode="r") as file:
data=json.load(file)
print(data)#data是字典類別
print("name", data["name"])#像字典一樣讀取
print("version", data["version"])#像字典一樣讀取
data["name"] = "new name" #修改變數中的資料
print(data)
#把最新資料覆寫回檔案中
with open("config.json",mode="w")as file:
json.dump(data,file)
print(data)
```
## 網路連線 公開資料串接
#### 下載特定網址資料
```python=
import urllib.request as request
with request.urlopen(網址) as response
data = response.read()
print(data)
```
```python=
# coding: utf-8
import ssl
ssl._create_default_https_context = ssl._create_unverified_context
# import urllib.request as request
# src = "https://www.ntu.edu.tw/"
# with request.urlopen(src) as response:
# data = response.read().decode("utf-8") #取得胎灣大學網頁得原始碼(html.cs.js)
# print(data)
import urllib.request as request
import json
src2 = "https://data.taipei/api/v1/dataset/296acfa2-5d93-4706-ad58-e83cc951863c?scope=resourceAquire"
with request.urlopen(src2) as response:
data = json.load(response) #利用json模組處理json資料格式
#print(data)
#將公司名稱列表出來
clist = data["result"]["results"]
with open("data.txt","w",encoding="utf-8") as file:
#print(clist)
for company in clist:#讀取clist進company
file.write(company["公司名稱"]+company["公司地址"]+"\n")
```
## 類別的定義與使用
#### 封裝變數與函式
封裝的變數或函式,統稱類別的屬性
先定義才能使用
```python=
#定義test類別
class test:
x=3 #定義變數
def say(): #定義函式
print("hello")
#使用test類別
test.x+3#取得屬性x的資料3
test.say()#呼叫屬性say函式
#定義一個類別IO 有兩個屬性supportedSrcs和read
class IO:
supportedSrcs = ["console","file"]
def read(src):
if src not in IO.supportedSrcs:
print("not supported")
else:
print("read from",src)
#使用類別
print(IO.supportedSrcs)
IO.read("file")
IO.read("internet")
```
#### 實體物件的建立與使用
先建立實體物件,才能使用實體屬性
```python=
class 類別名稱:
#定義初始化的函式
def __init__(self):
透過操作self來定義實體屬性
#建立實體物件,放入變數obj中
obj=類別名稱() #呼叫初始化函式
```
```python=
class point:
def __init__(self):
self.x=3
self.y=4
#建立實體物件
#此實體物件包含x和y兩個實體屬性
p=point()
```
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