about 9 years ago

Python - 十分鐘入門

Python是一個強大、快速、簡單易讀的程式語言

轉換到Python之後就回不去C/C++了，尤其在入手Mac之後，不用安裝任何軟體，也不需要編譯
對於Python的依賴程度越來越重，越是喜愛就越想推廣Python給身旁的朋友。

What Can Python Do?

最近找尋了不少資料，許多線上教學都是按部就班，
對於已有程式基礎，想要快速入門Python還是比較麻煩
因此寫了這一篇，給「已經學過C/C++,Java等程式語言」快速轉換Python的文件

如果是任何程式語言都沒有學過，
建議可以從以下資源一步步學習Python，對於建立起程式設計的概念比較有幫助：

Let's Start!

[安裝]

  • Windows：官網下載2.7.x版本。在環境變數加上C:\Python27;C:\Python27\Scripts
  • Mac 內建2.7.5
  • Unix:內建3.x
  • Online：Koding

執行第一個程式Hello World

有兩種選擇：

  • 直接開啟直譯器上輸入一行行程式碼，Enter執行
    • Windows:開啟Python(command line)
    • Mac/Unix:Terminal輸入python -輸入print "Hello World"
  • 跟以往一樣寫一個.py的檔案，執行python my_first_python.py
my_first_python.py 
# encoding: utf-8

print "Hello World"

!!!注意中文的檔案要加上# encoding: utf-8

Windows

Mac/Unix

//2014-10-20補充
網路上看到一張圖片大約40行的code也可以很清楚的供有程式基礎的人快速了解Python 簡中對照版

之後的部分，會更詳細介紹Python好用的功能，將以.py的檔案形式展示程式碼。

[語法]

python不需要任何代表結尾的符號(ex;)
python不需要先指定變數的型態，之後也可以任意轉換型態
python可以透過=,+=,-=直接賦值，也可同時給多個變數賦值
單行註解為#,多行註解則用"""開頭與結尾，多運用註解可以幫助你或其他人看懂你的程式碼。

# encoding: utf-8

"""
這是一個簡單的python程式
介紹基本的語法
"""
x = 3
x += 2
x -= 1 
print x
x,y = 99.99,5 
print x,y

Output:
4
99.99 5

[數據類型]

list是可以隨意更動大小的陣列，可透過append增加。
python的list提供很多好用函式：

  • len()可以算list長度
  • sum()可以計算list中所有數值的加總(但list中的元素都需為數值，不可與字串混合)
  • count則是可以計算list中某個元素出現次數
# encoding: utf-8

my_list = []
my_list.append(1) 
my_list.append(2) 
my_list2 = [55.55,"Hi",3,99,222,222]
my_list2[0]=333.333

print len(my_list),sum(my_list),my_list2.count(222)
print my_list2[0],my_list2[-1],my_list2[1:3],my_list2[2:]

Output:
2 3 2
333.333 222 ['Hi', 3] [3, 99, 222, 222]

dictionary像是hash-table一樣有一個key對應一個變數

# encoding: utf-8

passwd={'Mars':00000,'Mark':56680}
passwd['Happy']=9999     
passwd['Smile']=123456

del passwd['Mars']
passwd['Mark']=passwd['Mark']+1

print passwd
print passwd.keys()
print passwd.get('Tony')

Output:
{'Happy': 9999, 'Smile': 123456, 'Mark': 56681}
['Happy', 'Smile', 'Mark']
None

set則是集合，可以進行聯集、交集、差集等運算

# encoding: utf-8

admins = set()
users = {'Smile', 'Tony','Happy','Sherry','Allen','Andy', 'Mars'}
admins.add('ihc')
admins.add('Mars')

print admins & users
print admins | users
print admins ^ users
print admins - users   
print users - admins

Output:
set(['Mars'])
set(['Allen', 'Andy', 'Smile', 'Mars', 'Tony', 'ihc', 'Happy', 'Sherry'])
set(['Andy', 'Allen', 'Tony', 'Smile', 'Happy', 'ihc', 'Sherry'])
set(['ihc'])
set(['Sherry', 'Andy', 'Allen', 'Tony', 'Smile', 'Happy'])

[字串]

字串可用雙引號"或用單引號'來進行標示

# encoding: utf-8

s = "Hello"  
s += 'World'
s1 = "HelloWorld".replace("ll","1")
s2 = "Hello"[0]+"i" 
print s,s1,s2,len(s)

Output:
HelloWorld He1oWorld Hi 10

其中python字串內建的分割函式string.split()很好用，可以將字串依指定的字元(字串)切割

s3 = "This is a sentence."
s3_split=s3.split(' ')
print s3_split

Output:
['This', 'is', 'a', 'sentence.']

而中文的處理，我們可以透過unicode的編解碼來處理

# encoding: utf-8

s="台灣"
u = s.decode('utf8')

print '台',s[0],u[0] 
print u[0]==u'台'

Output:
台 ? 台 #沒有解碼過的s是顯示不出來每一個"中文字"的
True

[型別轉換、基本運算符]

要注意的是，由於python不用特別宣告變數，要注意不能讓不同型別的變數同時運算
ex: x+s會出錯，因為整數型態與字串型態，兩者是不能同時運算的

# encoding: utf-8

x=2**3
y=3/2
s="3"
print ord('a'),ord('c'),chr(ord('a')+2) 
print y,int(s)/2,float(s)/2,3%2
print str(x+y),str(x)+str(y)

Output:
97 99 c
1 1 1.5 1
9 81

[Flow Control：判斷式、迴圈]

再來就進入到程式設計中很重要的部分：流程控制
也可以從這部分開始看到Python之所以容易閱讀的原因，
每個流程的結尾是用冒號:
屬於該流程底下的執行動作不需要任何括號，而是使用縮排
縮排可以使用Tab或四格Space，但不可混用，建議是把編輯器設定成Tab對應四格空白
縮排可以讓程式碼更容易閱讀，了解整個程式的架構&邏輯，也是寫程式重要的習慣之一。

在python的判斷式中，and,or,not是邏輯運算子。
python提供一個很好的函式range，範圍是左邊數字到右邊數字-1，在撰寫迴圈時可以更加快速。
另外in函式可以用來判斷某個型別中是否有某個元素，非常的方便！

# encoding: utf-8

my_list=[]
for i in range(0,10):  """//for(i=0;i<10;i++)"""
    my_list.append(i+1)
if my_list[0]==1 and len(my_list)<10:
    my_list[0]+=1
    print "1 state"
elif (10 in my_list) or not(len(my_list)==10):
    print "2 state"
    print "range(i,j) is i~j-1"
else:
    print "3 state"  
    print "none of above"

for i in my_list:      """//for(i=0;i<my_list.length();i++)"""
    print i,          """//cout<<my_list[i]"""
print

Output:
2 state
range(i,j) is i~j-1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

[自定義函式Function]

python定義函式用def開頭，同樣以冒號:結尾，還有縮排。

def my_function(x,y):
    return x-10,y+10
x,y = my_function(10,20)
print x,y

Output:
0 30

[類別Class]

Class的初始化函式是由兩條底線包含著init做宣告。

# encoding: utf-8

class Student:  
    def __init__(self, name, grade, age):  
        self.name = name  
        self.grade = grade  
        self.age = age  
    def set_name(self, name):  
        self.name = name  

student_objects=[]
student_objects.append( Student('john', 'B', 15) )
student_objects.append( Student('dave', 'A', 12) )
student_objects.append( Student('jane', 'A', 10) )
student_objects[0].set_name('John')

for i in student_objects:
    print i.name,i.grade,i.age

Output:
John B 15
dave A 12
jane A 10

[導入外部資源import]

可以用import直接導入整個python檔中所有的函式
或是用from檔案import函式，插入特定的函式

# encoding: utf-8

import sys """插入sys檔案中所有函式，使用sys檔中的write函式前須加檔名"""
from time import time """從time檔案插入time()函式，使用time()前不需要加檔名"""
sys.stdout.write( str(time()) + "\n" )

Output:
1409796132.99 #當下的time

[I/O]

前例中已經看到很多使用print當Output的案例
但print預設是印每一行就會加一個換行，要使用,才會在每次印出之間以空格取代
要更自由一點，可以使用library中的write函式。

# encoding: utf-8

import sys
file_in = file('db.txt','r')
file_out = file('copy.txt','w')
for line in file_in:
    for i in range(0,len(line)):
        if line[i]!="\n":
            sys.stdout.write(line[i]+',')
        else:
            sys.stdout.write(line[i])
        file_out.write(line[i])

sys.stdout.write("\n")
file_in.close()
file_out.close()
"""
# db.txt
1111
2222
ssss
wwww
5555
"""

Output:
1,1,1,1,
2,2,2,2,
s,s,s,s,
w,w,w,w,
5,5,5,5,
copy.txt內容和db.txt一樣。

[例外處理 Exceptions Handling]

# encoding: utf-8

def my_divide():
    try:
        10 / 0 #會讓程式出錯,所以需要特別handle

    except ZeroDivisionError:
        print "不能除以0!!!"
    else: 
        print "沒有任何錯誤"
    finally:
        print "無論有沒有例外都會執行這一行"
my_divide()

Output:
不能除以0!!!
無論有沒有例外都會執行這一行

[排序]

排序是用程式處理資料中最常用到功能，python提供了很方便的sort函式
lambda是簡易型函式，只能回傳一個值，因此如果需要兩個值以上的排列順序，會用attrgetter

# encoding: utf-8

class Student:  
    def __init__(self, name, grade, age):  
        self.name = name  
        self.grade = grade  
        self.age = age  
    def set_name(self, name):  
        self.name = name  

student_objects=[]
student_objects.append( Student('john', 'B', 15) )
student_objects.append( Student('dave', 'A', 12) )
student_objects.append( Student('jane', 'A', 10) )

student_objects.sort(key=lambda i: i.grade) 
for i in student_objects:
    print i.name,i.grade,i.age 
print

from operator import attrgetter 

student_objects.sort(key=attrgetter('grade', 'age'),reverse=True)  
for i in student_objects:
    print i.name,i.grade,i.age 
print

Output:
dave A 12
jane A 10
john B 15

john B 15
dave A 12
jane A 10

以上介紹包含了一些最常用到的python功能，給想快速轉換python的人一個入門文章。

What's Next?

有了以前學C的基礎後，其實後來要碰任何程式語言都很快，
最快學習的方法都是「動手做」一個Project，邊做邊google該語言的程式語法
之後再從頭開始「看文件」，從官網或是書上一步步把該程式語言的基礎打好

動手做

提供一些遊戲化的關卡來當作練習

看文件

參考

Tutorial - Learn Python in 10 minutes

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