Python 簡介

什麼是Python?

Python是由Guido van Rossum於1991年創建的高階程式語言。憑藉其易讀的語法和強大的功能,從初學者到專家都喜愛這門語言。

主要特點

✅ 簡潔易讀的語法
✅ 豐富的標準函式庫
✅ 多領域應用(Web、資料、AI、自動化)
✅ 活躍的社群
✅ 跨平台支援

為什麼選擇Python?

1. 易於學習

# Python - 直觀!
print("Hello, World!")

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared = [n ** 2 for n in numbers]
print(squared)  # [1, 4, 9, 16, 25]

2. 多才多藝

# Web開發
from fastapi import FastAPI
app = FastAPI()

# 資料分析
import pandas as pd
df = pd.read_csv('data.csv')

# 機器學習
from sklearn import tree
model = tree.DecisionTreeClassifier()

# 自動化
import os
for file in os.listdir('.'):
    print(file)

3. 豐富的生態系統

Web: Django, Flask, FastAPI
資料: NumPy, Pandas, Matplotlib
AI/ML: TensorFlow, PyTorch, scikit-learn
自動化: Selenium, BeautifulSoup, Requests

安裝

Windows

1. 從Python官方網站下載

https://www.python.org/downloads/

2. 安裝時勾選

☑ Add Python to PATH (重要!)
☑ Install pip

3. 驗證安裝

python --version
# Python 3.11.x

pip --version
# pip 23.x.x

macOS

方法1: Homebrew (推薦)

# 安裝Homebrew(如果沒有)
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

# 安裝Python
brew install python

# 驗證
python3 --version

方法2: 官方下載

https://www.python.org/downloads/

Linux (Ubuntu/Debian)

# 更新
sudo apt update

# 安裝Python
sudo apt install python3 python3-pip

# 驗證
python3 --version
pip3 --version

第一個Python程式

從REPL開始

# 啟動Python互動模式
python
# 或
python3

>>> print("Hello, Python!")
Hello, Python!

>>> 2 + 3
5

>>> name = "홍길동"
>>> f"안녕하세요, {name}님!"
'안녕하세요, 홍길동님!'

>>> exit()  # 退出

從檔案執行

建立hello.py

# hello.py
print("Hello, Python!")

name = input("이름을 입력하세요: ")
print(f"안녕하세요, {name}님!")

執行

python hello.py
# 或
python3 hello.py

配置開發環境

1. 文字編輯器/IDE

VS Code (推薦)

1. 安裝VS Code
2. 安裝Python擴充套件
3. 建立檔案(.py)
4. 按F5執行

PyCharm

- 免費: Community Edition
- 付費: Professional Edition
- 功能強大,初學者也易用

Jupyter Notebook

# 安裝
pip install jupyter

# 執行
jupyter notebook

# 在瀏覽器中互動式編程

2. 虛擬環境 (重要!)

為什麼需要?

每個專案可以使用不同的套件版本
與系統Python分離

建立和啟動

# 建立虛擬環境
python -m venv myenv

# 啟動
# Windows
myenv\Scripts\activate

# macOS/Linux
source myenv/bin/activate

# 停用
deactivate

3. 套件管理 (pip)

# 安裝套件
pip install requests

# 安裝多個
pip install numpy pandas matplotlib

# 安裝特定版本
pip install django==4.2.0

# 查看已安裝的套件
pip list

# 解除安裝套件
pip uninstall requests

# 建立requirements.txt
pip freeze > requirements.txt

# 從requirements.txt安裝
pip install -r requirements.txt

實戰範例

計算機

def calculator():
    print("=== 간단한 계산기 ===")

    num1 = float(input("첫 번째 숫자: "))
    operator = input("연산자 (+, -, *, /): ")
    num2 = float(input("두 번째 숫자: "))

    if operator == '+':
        result = num1 + num2
    elif operator == '-':
        result = num1 - num2
    elif operator == '*':
        result = num1 * num2
    elif operator == '/':
        result = num1 / num2
    else:
        print("잘못된 연산자입니다.")
        return

    print(f"결과: {result}")

calculator()

猜數字遊戲

import random

def guessing_game():
    answer = random.randint(1, 100)
    attempts = 0

    print("1부터 100 사이의 숫자를 맞춰보세요!")

    while True:
        guess = int(input("숫자 입력: "))
        attempts += 1

        if guess < answer:
            print("더 큰 숫자입니다!")
        elif guess > answer:
            print("더 작은 숫자입니다!")
        else:
            print(f"정답! {attempts}번 만에 맞췄습니다!")
            break

guessing_game()

Python風格指南

PEP 8 (Python編碼規範)

# ✅ 好的範例
def calculate_total(price, quantity):
    total = price * quantity
    return total

user_name = "홍길동"
MAX_SIZE = 100

# ❌ 不好的範例
def CalculateTotal(Price,Quantity):
    Total=Price*Quantity
    return Total

UserName="홍길동"
maxsize=100

核心規則

- 縮排: 4個空格
- 變數名稱: snake_case
- 類別名稱: PascalCase
- 常數: UPPER_CASE
- 每行: 最多79個字元

實用技巧

1. 查看說明

# 函數說明
help(print)

# 模組說明
import math
help(math)

# 檢查物件屬性
dir("hello")

2. 互動式除錯

# 暫停程式碼執行
import pdb
pdb.set_trace()

# 或Python 3.7+
breakpoint()

3. 時間測量

import time

start = time.time()

# 要測量時間的程式碼
sum([i for i in range(1000000)])

end = time.time()
print(f"실행 시간: {end - start}초")

常見問題

Q1. Python 2 vs Python 3?

A: 請使用Python 3!

# Python 2已於2020年停止支援
# Python 3是標準

Q2. python vs python3指令?

A: 取決於系統

# Windows: 通常是python
python --version

# macOS/Linux: 通常是python3
python3 --version

# 請檢查後使用!

Q3. 哪個IDE好?

A: 根據喜好和目的選擇

初學者: VS Code (輕量且免費)
專業開發: PyCharm (功能強大)
資料分析: Jupyter Notebook (互動式)
簡單任務: 記事本 + 終端機

Q4. 套件安裝失敗!

A: 可能是權限問題

# 加入--user選項
pip install --user 패키지명

# 或使用虛擬環境(推薦)
python -m venv myenv
source myenv/bin/activate  # Windows: myenv\Scripts\activate
pip install 패키지명

下一步

現在您已經準備好學習Python基礎了!

要點總結:
✅ Python安裝與環境配置
✅ REPL和檔案執行
✅ IDE和虛擬環境
✅ 使用pip管理套件
✅ 編寫第一個程式

下一步: 在變數與資料型別中學習Python程式設計基礎!