Python 入門 - 2

劉慈恩

2016/5/9

Outline for today

  • Review
  • Sequence Data Types
  • Standard input & output
  • Conditional statement

Review

環境設置

Python 簡介

Basic Data Types

Number

String

Boolean

Variable

IDE

\Sublime Text/

Sequence Data Types

list, tuple, dict & set

先來聊聊immutable

immutable 不可變的

大多數資料型態為 immutable

Whyyyyyyyyy?

這就要從指派變數說起了...

a = 123     # integer
a = "abc"   # string

Is a mutable?

其實變數只是個有名稱的箱子

可以裝不同型態的資料

指派就是取出舊資料再放入新資料

可以指派變數不代表資料型態是可變動的喔0.<

到底什麼是 immutable ?

試試以下程式碼：

a = 1           # line 1
print(id(a))    # line 2
a += 2          # line 3
print(id(a))    # line 4

Line 2 和 Line 4 會不同

還是不懂？

再試試：

s = "123"       # line 1
print(s[0])     # line 2
s[0] = 'a'      # line 3

會出現 TypeError

Immutable data types

  • String
  • Number(integer, real, complex)
  • Boolean
  • Tuple

Mutable data types

  • List
  • Dictionary
  • Set

Tuple(元組)

  • Array-like
  • Immutable
  • 以小括號表示()
  • 每個 element 可以為不同型態
a = (1, 2, '3')

List

  • Array-like
  • Mutable
  • 以中括號表示[]
  • 每個 element 可為不同型態
b = ['4', 5, 6]

Tuple 和 List 的數學運算

相加

(1, 2, 3) + (4, 5, 6)
[1, 2, 3] + [4, 5, 6]

倍增

(1, 2, 3) * 5
[4, 5, 6] * 7

String 也適用

Tuple 和 List 的取值運算

正數取值

a = (1, 2, '3')
a[2]

負數取值

b = ['4', 5, 6]
b[-1]

String 也適用

Tuple 和 List 的切片(?)運算

[ start : end : step ]

Tuple 和 List 的切片(?)運算

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
a[0:]
a[:5]
a[::-1]
a[0:5:3]

切片後不會影響原來的序列

String 也適用喔～

Tuple v.s List

List can do

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
# print(id(a))
a[0] = 0
# print(id(a))
a += [7, 8, 9]
# print(id(a))

Tuple cannot do

b = (1, 2, 3, 4, 5, 6)
b[-1] = 7       # Error!
b += (7, 8, 9)  # Error!

So, Tuple is immutable, and List is mutable!

Tuple 到底能幹嘛？

可以一次指派多個變數

(a, b, c) = (1, 2, 3)
a, b, c = 1, 2, 3   # The same as previous line

或許你想試試

a, b = 1, 2, 3

然後... 他就屎掉惹RRRRRRRRR

轉型

將 String , List 轉成 Tuple

tuple()

將 String, Tuple 轉成 List

list()

另類的 List：Dict

  • 使用不同的索引值：key
  • key 可使用所有 immutable 的資料型態
  • value 則不限資料型態
  • hash table 的概念
  • 以大括號表示
  • 內部資料以 key: value 型式表示
d = {'a': 1, 8: 'gg', (1, 2, 3): [4, 5, 6]}

Dict 的取值運算

d = {'a': 1, 8: 'gg', (1, 2, 3): [4, 5, 6]}
d['a']

Then, you can try......

d['b']

不能使用不存在的 key 取值！

如何新增 key？

d = {'a': 1, 8: 'gg', (1, 2, 3): [4, 5, 6]}
d['hello'] = 'world'

直接對新 key 指派值即可

Dict 和 List 刪除元素

直接使用 del 陳述句即可

List

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
del a[1]
# print(a)

Dict

d = {'a': 1, 8: 'gg', (1, 2, 3): [4, 5, 6]}
del d[8]
# print(d)

Dict v.s List

Dict can do 

d = {'a': 1, 8: 'gg', (1, 2, 3): [4, 5, 6]}
d['new'] = 'new value'

List cannot do 

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
a[6] = 7

Why key cannot be mutable？

假設我們使用一個 list 作 key...

t = [1, 2, 3]   # Assign a list to variable t
test = {t: 'list'}  # Use t as a key in test

然後增加 list 中的值...

t += [4, 5, 6]

dict 中會怎麼變化呢...

test[[1, 2, 3]]
test[[1, 2, 3, 4, 5, 6]]

哪一種方式可以取到值呢？

Why key cannot be mutable？(cont.)

或許你會認為這樣可行...

test[t]

那麼......

[1, 2, 3]和[1, 2, 3, 4, 5, 6]是相同的嗎？

也許只要 id 相同就表示是相同的

但在 python 中不允許使用 id 存取資料喔！

難道知道你家住哪，就可以對你為所欲為？

不重複的資料集合：Set

  • 元素都是單一不可重複的
  • 可作聯集、交集等相關集合運算
  • 使用大括號表示 
    s = {'1', '2', '3'}
  • 通常用於放置不會重複的資料（身分證字號...）
  • 可使用set()將 String, Tuple, List 轉型 
    set([1, 2, 3, 4, 5, 6, 0, 1, 2, 3])

Standard I/O

input, output & format

標準輸出

  • 直接顯示在螢幕上
  • 使用 print()
  • 用 , 間隔可同時印出多筆資料
  • 預設每筆資料間用空白間隔
  • 以換行符號做結尾
print('Hello', 'World')
print(1, 2, 3, 4, 5, 6)

修改間隔與結尾符號

將間隔設為'*'

修改 sep = '*'

print(5, 6, sep='*')

將結尾設為 tab

修改 end = '\t'

print('Hello', end='\t')
print('World')

標準輸入

  • 直接從鍵盤輸入
  • 使用 input()
  • 輸入後會得到一個 String
  • () 中可放入要顯示在螢幕上的文字
name = input('輸入你的名字：')

文字排版

可讓字串用想要的方式顯示

不用打一堆空白、符號來排版

有兩種方式：%, format()

基本文字排版

舊式

'%s : %d' % ('abc', 3)

新式

'{} : {}'.format('abc', 3)
'{1} : {0}'.format(3, 'abc')

舊式顯示資料必須照順序，新式則可以指定位置

設定欄位寬度

舊式

'%10s' % ('line')

新式

'{:10}'.format('line')

對齊位置

舊式

'%10s' % ('left')
'%-10s' % ('right')

新式

'{:10}'.format('left')  # '{:<10}'.format('left')
'{:>10}'.format('right')
'{:^10}'.format('center')

擷取部份字串

舊式

'%.2s' % ('line')

新式

'{:.2}'.format('line')

符號填滿

舊式不支援

新式

'{:_<10}'.format('line')

數字加正負號

舊式

'%+d' % (123)   # 強制加正負號
'% d' % (123)   # 需要時才加

新式

'{:+d}'.format(123)
'{: d}'.format(123)
'{:=5d}'.format(-1) # 讓符號和數字對齊兩邊

控制小數點後位數

舊式

'%.2f' % (3.1415926)

新式

'{:.2f}'.format(3.1415926)

Practice：BMI calculator

經典的BMI計算機

公式：體重(kg) / 身高(m) ^ 2

使用 % / format 排版

Conditional Statements

The if statement

條件判斷

  • 當事件成立時，就作對應的動作
  • 用 Boolean（True/False）判斷

條件判斷相關運算

邏輯運算子

2 > 1   # 大於
3 < 5   # 小於
4 >= 1  # 大於等於
5 <= 9  # 小於等於
7 == 5  # 等於
8 != 3  # 不等於

身分識別子

a = "123"
a is "123"
a is not "456"

結果以 boolean（True/False） 表示

is v.s ==

is 是比較資料 id

== 是比較資料內容

對於 String 和 Number 是相同的

a = "123"
b = [4, 5, 6]
a is "123"
a == "123"
b is [4, 5, 6]
b == [4, 5, 6]

條件判斷相關運算

成員運算子

List

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
5 in a
7 not in a

Dict

d = {'a': 1, 8: 'gg', (1, 2, 3): [4, 5, 6]}
'a' in d
1 in d
1 in d.values()

Boolean 運算

所有資料型態都可作為 Boolean

0, "", (), [], {}, None 為 False

Boolean 運算子有not, and, or

運算優先度：not > and > or

not True
not False
True and True
True and False
True or False
False or False

if判斷

ans = "hello"

if ans == "hi":
    print("Correct!")
  • 條件敘述不需用括號()包起
  • 以冒號 : 標示對應的程式敘述開始
  • 條件下的程式敘述需有相同的縮排

Practice

利用前面寫過的 BMI 程式

加個判斷：如果 BMI 落於 18.5~24，就印“正常”之類的

else判斷

ans = "hello"

if ans == "hi":
    print("Correct!")
else:
  print("Oh no!")
  • 任何不符合 if 敘述的情況會進入 else 區塊
  • 一樣以 : 標示對應的程式敘述開始
  • 同一區塊有相同縮排

Practice

接續前一個練習

加個 else 判斷

elif判斷

ans = "hello"

if ans == "hi":
    print("Correct!")
elif ans == "hello":
    print(ans)
else:
  print("Oh no!")
  • 不符合 if 條件者會再判斷是否符合 elif 的條件
  • 一樣以 : 標示對應的程式敘述開始
  • 同一區塊有相同縮排

Practice

延續剛剛的 BMI 判斷
加入以下條件：BMI < 18.5 則過輕, > 24 過重

Extra Practice

閏年及月份天數判斷

閏年定義：每四年為閏年
但每一百年非閏年
又每四百年為閏年

而閏年的 2月天數為 29 天


  • 輸入：西元年份+月份
  • 輸出：閏年 or 平年 & 該月份天數

Extra Practice

成績轉換

  • A: 80以上
  • B: 70~79
  • C: 60~69
  • D: 50~59
  • E: 小於50


  • 輸入：原始成績
  • 輸出：等第制成績