## 資料型態
| 資料型態 | 範例 | 說明 |
| -------- | ---------------- | ------------ |
| `int` | `x = 10` | 整數 |
| `float` | `y = 3.14` | 浮點數 |
| `str` | `name = "Alice"` | 字串 |
| `bool` | `is_valid = True`| 布林值 |
**Python 直譯器會自動依照資料判斷型態**
- `'A'` -> `str`
- `1` -> `int`
- `1.1` -> `float`
- `True` / `False` -> `bool`
## 變數命名規定與建議
**基本規則**
1. 只能包含英文字母、數字、底線 _
- 例如：`score`,` my_score`, `x1`
- 錯誤示範：`1score`、`my-score`
2. 不能以數字開頭
- 正確：`score1`
- 錯誤：`1score`
3. 大小寫敏感
- `score` 與 `Score` 是不同變數
4. 不能使用 Python 保留字
- 例如：`if`, `for`, `while`, `True`, `None`
**命名建議**
1. 使用有意義的名稱
- 例如：`total_score` 比 `ts` 更清楚
2. 使用底線分隔單字（snake_case）
- 例如：`my_variable_name`
3. 避免過短或過長
- 過短：`x`, `y`
- 過長：`this_is_a_very_long_variable_name_that_is_hard_to_read`
4. 布林值變數建議用疑問形式
- 例如：`is_valid`, `has_data`
**建立變數**
```python
score = 95
avg = 5.5
name = "Alice"
is_passed = True
```
## 常用內建函式
| 函式 | 說明 | 範例 |
| --------- | ---------------------- | ---------------------------- |
| `print()` | 輸出資料到螢幕 | `print("Hello, World!")` |
| `input()` | 從使用者取得輸入 | `name = input("Enter your name: ")` |
| `len()` | 計算字串、列表等的長度 | `len("Hello")` → 5 |
| `type()` | 查看變數的資料型態 | `type(10)` → `<class 'int'>` |
| `int()` | 將資料轉成整數 | `int("123")` → 123 |
| `float()` | 將資料轉成浮點數 | `float("3.14")` → 3.14 |
| `str()` | 將資料轉成字串 | `str(100)` → "100" |
| `range()` | 產生一個數字序列 | `range(5)` → 0,1,2,3,4 |
| `sum()` | 計算數字列表的總和 | `sum([1,2,3])` → 6 |
## 條件運算符號
| 運算符 | 說明 |
| ----- | ---------- |
| `**` | 次方 |
| `//` | 整數除法,會直接取商的整數部分 |
| `==` | 等於 |
| `!=` | 不等於 |
| `>` | 大於 |
| `<` | 小於 |
| `>=` | 大於等於 |
| `<=` | 小於等於 |
| `and` | 且，兩個條件都要成立 |
| `or` | 或，任一條件成立即可 |
| `not` | 否定，條件取反 |
## print()
**基本結構**
```py
print("Hello")
```
- 用來在終端機印出訊息或變數內容
**輸出多個值**
```py
print("Name:", "Alice", 100)
```
- 可以用逗號 `,` 分隔多個項目，print 會自動在項目間加入空格
**使用 sep 設定分隔符號**
```py
print("2025", "01", "01", sep="-") # 使用 " - " 分隔
```
**使用 end 設定結尾**
```py
print("Hello", end=" ") # 結尾改為空格
print("World") # 下一個 print 會接在同一行
```
### 格式化輸出
**f-string**
```py
name = "Alice"
age = 18
print(f"{name} 的年齡是 {age}")
```
- 可以用表達式：
```py
a, b = 5, 10
print(f"{a} + {b} = {a+b}")
```
- 可以設定格式：
```py
pi = 3.1415926
print(f"{pi:.2f}") # 只顯示兩位小數
```
**format()**
```py
print("{} 的年齡是 {}".format("Alice", 18))
```
### 常見用法整理
| 功能 | 寫法 | 範例 |
| -------- | ------------- | ------------------------- |
| 基本輸出 | `print(x)` | `print("Hi")` |
| 多值輸出 | `print(a, b)` | `print(3, 4)` |
| 自訂分隔符 | `sep` | `print(1, 2, 3, sep="-")` |
| 自訂結尾 | `end` | `print("A", end="*")` |
| f-string | `f"{}"` | `print(f"分數：{score}")` |
## input()
**基本結構**
```py
變數 = input("提示訊息")
```
- 括號內的文字會顯示在螢幕上（提示訊息）
- 使用者輸入後按下 Enter，內容會存入變數
- `input()` 回傳一定是字串，如果要變成整數或浮點數，需要轉型
### 常見型態轉換寫法
```py
變數 = 資料型態(input("提示訊息"))
```
* `input("訊息")`：顯示提示訊息並取得使用者輸入（字串）
* `資料型態(...)`：把字串轉成指定的型態（如 int、float）
* 指派給變數
**範例:轉成整數**
```py
age = int(input("請輸入年齡："))
```
* 使用者輸入「20」→ 變成整數 20
* 若輸入「abc」會報錯：`ValueError`
### 搭配 try/except（避免輸入錯誤）
```py
while True:
try:
score = float(input("請輸入分數："))
break
except ValueError:
print("請輸入有效的數字！")
```
## temp()
**如果在 Python Shell 當中想要知道某個變數對應的資料型態**
```py
type(變數名稱) #輸出：<class '資料型態'>
```
## 判斷條件 if / elif / else
**基本結構**
```py
if 條件1:
執行程式區塊1
elif 條件2:
執行程式區塊2
else:
執行程式區塊3
```
- if：當條件成立時執行
- elif（可選）：前面的條件不成立，再判斷這個條件
- else（可選）：前面的條件都不成立時執行
### tips
- **使用縮排判斷程式區塊（通常是 4 個空格）**
- **如果條件成立時執行的程式碼只有一行，可以直接放在冒號之後不需換行。**
- **若某一行沒有縮排，從此行開始會被視為 if 的部分已經結束。**
## for迴圈
**基本結構**
```py
for 變數 in 可迭代物件:
執行程式區塊
```
- 變數：每次迴圈會依序取得可迭代物
- 可迭代物件包括：
- 字串（string）
- 列表（list）
- range()
- tuple
- dictionary（鍵或值）
### 常用
**range()**
- `range(n)` — 從 0 數到 n-1
- `range(start, end)` — 從 start 數到 end-1
- `range(start, end, step)` — 從 start 數到 end-1，間隔 step
- `range(0, 10, 2)` = `for (int i = 0; i < 10; i += 2)`(Java)
**走訪字串**
```py
for char in "Hello":
print(char)
```
**走訪列表**
```py
for item in [10, 20, 30]:
print(item)
```
**走訪字典**
```py
my_dict = {"a": 1, "b": 2}
for key in my_dict:
print(key, my_dict[key])
```
### tips
- **使用 `break` 提前結束迴圈**
- **使用 `continue` 跳過本次迴圈，進入下一次迴圈**
- **for 迴圈內的程式碼必須縮排**
- **range的結尾永遠不包含end(`for i in range(0,10):` = java的`for(int i = 0 , i < 10 i++)`)**
## enumerate()
- 同時取「索引」與「值」
- 在走訪時自動加上編號，不用自己寫變數去計數
```py
for index, value in enumerate(可迭代物件):
執行程式區塊
```
- **範例1**
```py
for index, value in enumerate(["apple", "banana", "cherry"]):
print(index, value)
```
- **輸出**
```
0 apple
1 banana
2 cherry
```
- `index` 是元素的位置（從 0 開始）
- `fruit` 是對應位置的值
- **範例2**
```py
for index, char in enumerate("Hello"):
print(index, char)
```
- **輸出**
```
0 H
1 e
2 l
3 l
4 o
```
- **範例3**
```py
my_dict = {"a": 1, "b": 2}
for index, key in enumerate(my_dict):
print(index, key, my_dict[key])
```
- **輸出**
```
0 a 1
1 b 2
```
- **範例4**
```py
for index, value in enumerate(["apple", "banana", "cherry"],start=1):
print(index, value)
```
- **輸出**
```
1 apple
2 banana
3 cherry
```
## 雙層for迴圈
**基本結構**
```py
for 外層變數 in 外層可迭代物件:
for 內層變數 in 內層可迭代物件:
執行程式區塊
```
- **範例1：列印乘法表**
```py
for i in range(1, 4): # 外層迴圈控制列
for j in range(1, 4): # 內層迴圈控制欄
print(i*j, end=" ")
print() # 換行
```
- **輸出**
```
1 2 3
2 4 6
3 6 9
```
- **範例2：二維列表走訪**
```py
matrix = [
[1, 2, 3],
[4, 5, 6]
]
for row in matrix:
for value in row:
print(value, end=" ")
print()
```
- **輸出**
```
1 2 3
4 5 6
```
- **範例3：二維列表走訪**
```py
matrix = [
[10, 20],
[30, 40]
]
for i, row in enumerate(matrix):
for j, value in enumerate(row):
print(i, j, value)
```
- **輸出**
```
0 0 10
0 1 20
1 0 30
1 1 40
```
| | 列 0 | 列 1 |
|-------|-------|-------|
| **行 0** | (0,0) | (0,1) |
| **行 1** | (1,0) | (1,1) |
### tips
- `break` 只會跳出最近的迴圈層
- `continue` 只會跳過最近的迴圈層的本次迴圈
## while迴圈
**基本結構**
```py
while 條件:
執行程式區塊
```
- 當條件成立時，**重複執行**程式區塊
- 當條件不成立時，迴圈停止
### tips
- **避免無限迴圈：迴圈內務必有變數更新或`break`**
- **結合 if/else：可以用 while 迴圈持續要求有效輸入**
- **可以搭配 `try/except`：捕捉輸入錯誤，程式更健壯**
## 函式def
**基本結構**
```py
def 函式名稱(參數1, 參數2, ...):
程式區塊
return 回傳值 # 可選
```
* `def`：關鍵字，宣告函式
* `函式名稱`：自訂名稱（遵守變數命名規則）
* `參數`：傳入函式的值（可選）
* `return`：回傳結果（可選）
- **範例1：無參數、無回傳**
```py
def say_hello():
print("Hello World")
say_hello() # 呼叫函式
```
- **輸出**
```
Hello World
```
- **範例2：有參數**
```py
def greet(name):
print(f"Hello, {name}!")
greet("Alice")
```
- **輸出**
```
Hello, Alice!
```
- **範例3：有回傳值**
```py
def add(a, b):
return a + b
result = add(3, 5)
print(result)
```
- **輸出**
```
8
```
- **範例4：預設參數**
```py
def greet(name="Guest"):
print(f"Hello, {name}!")
greet() # 使用預設值
greet("Bob") # 傳入參數
```
- **輸出**
```
Hello, Guest!
Hello, Bob!
```
### tips
* **函式內部可使用任意資料型態作為參數和回傳值**
* **可以同時回傳多個值：**
```py
def get_point():
return 10, 20
x, y = get_point()
```
## try/except
**基本結構**
```py
try:
可能發生錯誤的程式區塊
except 錯誤類型1:
發生錯誤類型1時執行的程式區塊
except 錯誤類型2:
發生錯誤類型2時執行的程式區塊
else:
如果沒有錯誤時執行的程式區塊
finally:
無論是否發生錯誤都會執行的程式區塊
```
- try：放置可能會發生錯誤的程式碼
- except：捕捉特定錯誤並處理，避免程式崩潰
- 可以指定錯誤類型，也可以捕捉所有錯誤
- else（可選）：當 try 區塊沒有發生錯誤時執行
- finally（可選）：無論是否發生錯誤都會執行的程式碼
- 例如檔案關閉
```py
try:
f = open("file.txt")
data = f.read()
except FileNotFoundError:
print("檔案不存在")
finally:
f.close()
```
### 常用 Exception 對照表
| Exception | 發生情況 | 使用範例 |
| ------------------- | -------------- | ---------------------------------------- |
| `ValueError` | 轉型失敗、資料格式不對 | `int("abc")` → ValueError |
| `TypeError` | 資料型態不符合運算或函式要求 | `"1" + 2` → TypeError |
| `ZeroDivisionError` | 除以 0 | `10 / 0` → ZeroDivisionError |
| `IndexError` | 取列表或字串超出範圍 | `[1,2,3][5]` → IndexError |
| `KeyError` | 用不存在的鍵取字典值 | `{"a":1}["b"]` → KeyError |
| `FileNotFoundError` | 開啟不存在的檔案 | `open("nofile.txt")` → FileNotFoundError |
| `AttributeError` | 物件沒有該屬性或方法 | `"abc".push()` → AttributeError |
| `NameError` | 使用未定義的變數 | `print(x)` (x 未定義) → NameError |
| `ImportError` | 匯入不存在的模組 | `import notexist` → ImportError |
| `KeyboardInterrupt` | 使用 Ctrl+C 中斷程式 | 手動中斷程式 → KeyboardInterrupt |
### tips
- **使用多個 except：可以針對不同錯誤類型做不同處理**
- **避免捕捉所有錯誤：指定錯誤類型可以避免忽略其他潛在問題**
- **使用`except Exception as e`: 會捕捉所有錯誤並把錯誤訊息存到變數 `e`，適合在不確定錯誤類型時使用，但不建議當作常態**
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