一、建置Python開發環境

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Author

簡良諭

• liangyuh@gmail.com
• LineID: liangyuh

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1.1、建置Python開發環境

常用開發環境

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1. Python3 網址
2. Anaconda 網址
   • Spyder編輯器
   • Jupyter Notebook編輯器(推薦)
3. 使用雲端 Google Colaboratory
4. Visual Studio Code 網址
5. 海龜編輯器 網址

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• 建議練習 英打練習

Jupyter使用事項

• 使用anaconda的Jupyters來教學
• 瀏覽器可以使用Ctrl鍵+滑鼠左右鍵來控制顯示大小
• 要執行程式使用Ctrl+Enter,不要按[Run]鍵
• 編輯時是綠色, 執行時是藍色
• 進入時按Enter, 離開時按Esc

1-2、Markdown語法筆記

1. 標題:使用「#」符號加上標題文字即可成為標題，等級由「#」標題一、「##」標題二，一直到「######」標題六。要注意「#」與標題文字之間要有一個空白。
2. 段落:一般的文字段落並不需要加上其他符號，如果要分段要用一個空行來區隔。
3. 編號:使用數字加上「.」再空一格, 即可為段落加上編號。
4. 清單: 使用「*」符號再空一格, 即可為段落加上清單。
5. 引言區段: 使用「>」符號再加一空格, 即可將其後的段落設定為引文內容。
6. 程式碼: 使用TAB鍵縮排後，即可開始輸入程式碼內容，分行直接按ENTER, 會自動縮排 完成輸入後按下Ctrl+ Enter鍵執行

• Markdown完整文件

1-3、安裝模組

可以使用　!　來執行套件安裝

如 !pip install -U pytube

# 查詢模組列表
!pip list

# 安裝模組 -U 代表可進行更新
!pip install -U pytube

# 查詢模組詳細資料
!pip show pytube

# 移除模組
!pip uninstall pytube

二、基本語法與結構控制

2-1、變數宣告及命名規則

• 變數:
  • 可以改變內容的容器名稱，就像一個箱子或盒子。
  • 宣告一個變數，電腦就會配置一塊記憶體給它使用。
  • Python變數可以不宣告就直接使用。
• 宣告變數：
  • 名稱必須大小寫英文字母、數字及_。
  • 命名時注意的第一個字母必須是大小寫字母或_，不能是數字。
  • 大小寫有區分，不要用到保留字。

x = 0 ; y=1
a = b = c = 20
age, name = 18, "王大明"

print(x, y)
print(a, b, c)
print(age, name)

2-2、資料型態及轉換

變數資料型態

• 數值:
  • 整數(int): 如 123、456
  • 浮點數(float): 如 12.34、56.789
  • 字串(str): 如 "abc", "你好"
  • 布林(bool): True/False
• 查看資料型態 type()

age = 32
justdoit = False
name = "David"
weight = 123.5
zipcode = "545"

# 測試資料型態
print(type(age))
print(type(justdoit))
print(type(weight))
print(type(zipcode))

資料型態轉換

變數的資料型態相當重要，要相同資料型態才能運算。

• int():轉為整數
• float():轉為浮點數
• str():轉為字串

# 錯誤==> 整數、字串無法加法運算
num1=23 + "67" 
# 正確寫法
num1 = 23 + int("67")

# 錯誤==> 數字無法自動轉字串
score =60
print("小明成績="+score)
# 正確
score =60
print("小明成績=" + str(score) )

2-3、輸出函數：print( )

print()函數可以列印指定項目的內容

語法

print(項目1 [,項目2 ,… (,sep=分隔字元,end=結束字元]))

print()顯示的字串可以使用 + 進行組合，但不同型別要先轉為文字

print(100, "多吃水果", True)
# print(str(100) + "多吃水果" + str(True))
# print(100, "多吃水果", True, sep="&", end=".")

print 參數格式化 (%)

print(項目 % (參數列))

參數格式化(%)--預設「靠右對齊」

• 「%s」: 文字
  • %5s - 代表5個「文字」字串
  • %-5s - 代表文字「靠左對齊」
• 「%d」: 整數
  • %5d - 代表5位「數字」
  • %-5d - 代表數字「靠左對齊」
• 「%f」: 浮點數
  • %.2f - 代表取2位小數，四捨五入
  • %8.2f - 代表8位數字(5位整數、1位小數點、2位小數)

print("%s的成績是%d分" % ("王小明",80))
# 預設靠右對齊
print("%5s的成績是%3d分" % ("王小明",90))
# 指定靠左對齊
print("%-5s的成績是%-3d分" % ("王小明",90))
# 浮點數格式
print("我的BMI:%.2f" % (18))
print("我的BMI:%6.2f" % (18))

print 參數格式化 (format)

以一對大括號{ }表示參數的位置。

語法為:

print(字串.format(參數列))

• {}：參數位置
  • 多個{}預設以後方參數順序為準
• {i}：指定插入參數的索引值
  • 如{0}代表第1個, 可以指定呈現順序
• {i:格式化指定}：在{ }中加入%的格式
  • 參考%的格式化指定

print("{}成績為{}".format("王大明", 75))
print("{1}是{0}的成績".format("王大明", 75))
print("{0:5s}成績為{1:.2f}".format("王大明", 75))

print 參數格式化 (f)

先設定變數，在print()中使用 {變數} 直接帶入字串之中

print(f字串)

name = "王大明"
score = 75
print(f"{name} 的成績為 {score}")

2-4、輸入函數：input( )

input()是用來接收使用者輸入的資料, 輸入所接收的資料為「字串」

語法為

變數 = input([提示字串])

score = input("國文成績:")
print(score)
print("國文分數=" + score)

#資料型態錯誤
scoreA = input("國文成績= ")
scoreB = input("英文成績= ")
scoreC = input("數學成績= ")
total = scoreA + scoreB + scoreC
print(total)
print("你的總分= " + total)

#使用 int(), str()
scoreA = int(input("國文成績= "))
scoreB = int(input("英文成績= "))
scoreC = int(input("數學成績= "))
total = str(scoreA + scoreB + scoreC)
print(total)
print("你的總分= " + total)

2-5、運算式

2+3中「2」,「3」是運算元，而「+」是運算子；運算式由運算元和運算子所組成

算術運算子

執行一般的數學運算

+、-、*、/、% (餘數)、// (商)、**(指數)

# 算數運算(數值運算)
# 注意「 /, %, // 」三者和除法相關 
a=7
b=2
print(a / b)  #除
print(a % b)  #餘數
print(a // b) #商數
print(a ** b) #指數

比較運算子(或關係運算子)

比較二運算式，正確傳回True, 錯誤傳回False

==、!=、>、>=、<、<=

# 比較運算(關係運算子)
# 比較正確傳回True, 錯誤傳回False
a = 7
b = 5
print(a==b)
print(a!=b)
print(a>=b)
print(a<=b)

邏輯運算子

結合多個比較運算式來得到結果

not、and、or

# 邏輯運算
print( not(3>5))
print( not(5>3))
print((5>3) and (9<6))

複合指定運算子

某些變數值常需作某種規律性改變，將變數值行運算再指定給原來的變數。

+=、-=、*=、/=、%=(餘數)、//=(商)、**=(指數)

i =1
i +=3 # 即 i=i+3
print(i)

字串運算

# 字串運算
s="abcdefg"
print(s*2)
print(s[0])
print(s[1:5])
print(s[:])
print(s[1:])
print(s[:1])

# 綜合運算

x1 = "a"
y1 = 3
a = x1*y1 

x2 = 6
y2 = 3
b = x2**y2

x3 = 5
y3 = 2
c = x3/y3

x4 = 7
y4 = 5
d = x4<y4

print("a 的值為", a, "資料型態是", type(a))
print("b 的值為", b, "資料型態是", type(b))
print("c 的值為", c, "資料型態是", type(c))
print("d 的值為", d, "資料型態是", type(d))

2-6、判斷式

Python語言以冒號「:」及縮排來表示程式區塊,縮排為1個Tab鍵或4個空白

單向判斷式

條件成立就執行

if 條件式 :
    程式區塊

score = int(input("輸入分數："))
if score >= 60:
    print("及格！")

雙向判斷式

if 條件式：
    程式區塊1
else:
    程式區塊2

score = int(input("輸入分數："))
if score >= 60:
    print("及格！")
else:
    print("不及格！")    

多向判斷式

語法:

if 條件式1：
    程式區塊1
elif 條件式2:
    程式區塊2
elif 條件式3:
    程式區塊3
...
else:
    程式區塊4        

score = int(input("輸入分數："))
if score >= 90:
    print("甲等")
elif score >= 80:
    print("乙等")    
elif score >= 70:
    print("丙等")    
elif score >= 60:
    print("丁等")        
else:
    print("不及格了！")

實戰題

請輸入金額，若10萬以上打8折、5萬以上打85折、3萬以上打9折、1萬以上打95折。

# 請實作練習

三、迴圈與資料結構

迴圈主要用來執行重複的事情。

3-1、串列:List

1.程式中的資料通常是以變數來儲存，如果有大量的資料時，使用串列來儲存,

2.串列中每一個資料稱為元素, 每一個元素相當於一個變數

3.要存取串列中特定元素，是以元素的位置作為索引

4.元素置於中括號[ ]，元素以逗號「,」分隔

語法

串列名稱 = [元素1, 元素2, ……]

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]      #元素皆為整數
list2 = ["香蕉", "蘋果", "橘子"]    #元素皆為字串
list3 = [1, "香蕉", True]        #包含不同資料型態元素
#list1

取得串列元素

元素值 = 串列名稱[索引值]
元素值 = 串列名稱[起始索引值:終止索引值]

*索引值是從 0 開始計數，索引值不可超出串列的範圍。用「:」取得的串列範圍是由起始索引值到「終止索引值-1」。

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
print(list1[0])
print(list1[1:4])   #元素值範圍
print(list1[:])     #由頭到尾
print(list1[-2])    #負責表示由後向前取出元素值

多維串列

串列的元素可以是另一個串列，形成多維串列，多維串列元素使用多個中括號[ ]

list5 = [["joe",1234], ["Mary",5678], ["David",9876]]
print(list5[1])
print(list5[1][1])

整數串列函數: range()

range()是建立整數循序串列

range(終止值)
range(起始值, 終止值, 間隔值)

• 終止值是必填，而起始值及間隔值可省略
• 預設起始值是0，間隔值為1
• 產生的串列是起始值到「終止值-1」的串列

list1 = range(5)        #[0,1,2,3,4]
list2 = range(3, 8)     #[3,4,5,6,7]
list3 = range(3, 8, 2)  #[3,5,7] 元素值每次增加2
list4 = range(8, 3, -1) #[8,7,6,5,4] 間隔值可以是負值
#list(list1)

3-2、迴圈

Python迴圈的函數有2個:

• for: 用於執行固定次數的迴圈
• while: 用於執行不固定次數的迴圈

3-2-1、for 迴圈

for 迴圈用於執行固定次數的動作

for 變數 in 串列:   
  程式區塊

#顯示串列元素
list1 = ["香蕉", "蘋果", "橘子"]
for s in list1:
    print(s) 

#計算 1+2+…+10 之和
sum = 0
for i in range(1, 11):
  sum += i
print(sum)

實戰題: 九九乘法

#利用二層迴圈列印九九乘法
for  i in range(1,10):
    for j in range(1,10):
        prod = i * j
        print("%2d*%2d=%2d" % (i,j,prod),end="")
    print()

break 與 continue

break 強制離開迴圈

continue 在迴圈執行中途暫停不往下執行，而跳到迴圈起始處繼續執行

# break 及 continue demo
for i in range(1,11):
    if (i == 6):
        break
        #continue
    print(i,end=",")

#break範例
for i in range(1,11):
    if(i==4):
        break
    print(i, end=",")
print()

#continue範例
for i in range(1,11):
    if(i==4):
        continue
    print(i, end=",") 
print()

for...else迴圈

for...else迴圈通常會和if及break函數配合使用

語法為:

# 此內容會顯示為程式碼
for 變數n in range(串列):
    程式甲
    if(條件式):
        程式乙
        break
else:
    程式丙

for 迴圈

• 完全正常時會執行(程式甲)，然後離開
• 若符合條件式時會執行(程式乙)並break，離開開後再執行else的(程式丙)

實作題: 判斷質數

使用者輸入一個大於1的整數，判斷該數是否為質數?

# 質數判斷
n = int(input("輸入大於1的整數=?"))
if (n == 2): # 質數2要單獨處理
    print("2是質數!")
else:
    for i in range(2,n):
        if (n%i == 0):
            print("%d不是質數!" % n)
            break
    else:
        print("%d是質數!" % n)

3-2-2、while 迴圈

while 迴圈用於執行次數不固定的迴圈。 若是造成無窮迴圈時，要用Ctrl+C鍵中斷程式執行 while 條件式:
程式區塊

#計算 1+2+…+10 之和
total = n = 0
while(n < 10):
    n += 1
    total += n
print(total)

實作題: 班級成績計算

逐一輸入學生成績, 若輸入「-1」表示結束輸入，請計算班上總成績及平均

# 班級成績輸入
total = score = n = 0
while (score != -1):
    n += 1
    total += score
    score = int(input("請輸入第%d位成績=" % n )) # 先加後再輸入成績
    
ave = total / (n-1)
print("總成績為%3d, 平均為%5.2f" % (total,ave))

3-3、串列的操作(*)

串列在Python應用很廣泛，有多種方法可以進行操作

# 串列操作法方法
L=[1,2,3,4]
X=[5,6]
print(len(L))   # 取得串列長度(元素數目)
print(max(L))   # 取得元素最大值
print(min(L))   # 取得元素最小值
L.insert(3,8)   # 在L的位置3插入8
print(L)
L.reverse()    # 反轉串列元素順序
print(L)
L.sort()    # 串列由小到大排序
print(L)
L.pop()   # 回傳最後1元素並移除
#print(L)
L.pop(2)   # 回傳指定元素並移除
#print(L)

append()和extend()的區別

二者都可以把資料加在串列的最後面

• append():參數可以是元素，也可以是串列(整個串列當一個元素)
• extend():參數只可以是串列，將串列的元素作為個元素逐一加入串列

# append()
list1 = [1,2,3,4]
list1.append(7)
list1.append([5,6])
print(list1)
# extend()
list1 = [1,2,3,4]
#list1.extend(7) # 執行此行會錯誤
list1.extend([5,6])
print(list1)

3-4、元組(*)

元組的結構和串列相同，但元組的元素個數及元素值都不能改變(串列是可以改變的)

元組是使用小括號, 如:tuple1=(1,2,3,4)

元組的優點:

• 執行速度較快
• 存在元組的資料較安全(因為無法更改)

有時為了程式執行相互轉換需求，Python提供

• list():將元組轉換為串列
• tuple():將串列轉換為元組

# 
tuple1 = (1,2,3,4)
print(len(tuple1))
#tuple1.append(5) #元組不能改變
print(tuple1)

3-5、字典(*)

字典的結構與串列類似，元素是以「鍵-值」方式儲存，使用「鍵」來取得「值」，元素置於大括號{ }內。

字典={鍵1:值1, 键2:值2, ....}

# 字典
dict1 = {"香蕉":25, "芭樂":15, "蘋果":40 }
print(dict1["蘋果"])    # 以鍵取值, 用中括號[ ]
dict1["芭樂"]=20    #修改元素值
dict1["橘子"]=35    #增加元素
print(dict1)
# 刪除字典3種方法
del dict1["芭樂"]   #刪除指定元素
print(dict1)
dict1.clear()   #刪除所有元素
del dict1   #刪除del字典

字典的操作

# 字典的操作
dict2={"joe":10, "Marry":20, "Eric":30}
len(dict2) # 元素個數
"Marry" in dict2    # 檢查「鍵」是否存在

字典的key()、values()及item()

• key():可取得所有「鍵」的組合，資料型態為dict_keys
• values():可取得所有「值」的組合，資料型態為dict_values
• item():可取得所有「鍵-值」的組合，資料型態為dict_item

通常將key()及values()取得的資料以list()函數轉換為串列，將二者組合就可以列印字典全部內容

# 使用keys()及values()
dict1 = {"王小明":95, "李大華":80, "陳中明":90, "張大頭":85 }
listkey = list(dict1.keys())
print(listkey)
listvalue = list(dict1.values())
print(listvalues)
for i in range(len(listkey)):
    print("%s 的成績為 %d分" % (listkey[i],listvalue[i]))

print()
# 使用items()顯示字典內容更為方便
listitem = list(dict1.items())
for name, score in listitem:    # 注意此處的寫法，很特別
    print("%s 的成績為 %d分" % (name ,score))

get()及setdefault()

get()可取得「鍵」對應的「值」,不會改變元素

• 「鍵」存在:傳回值
• 「鍵」不存在:有預設值傳回預設值，沒有則傳回「None」

setdefault()使用方法與get()相同，

• 「鍵」存在:傳回值
• 「鍵」不存在:新增「鍵-值」為新元素,值為預設值或None

# get()
dict1 = {"香蕉":25, "芭樂":15, "蘋果":40 }
n = dict1.get("蘋果")   # 有蘋果,所以 n=40
n = dict1.get("橘子",100)   # 沒有橘子, 所以n=100(預設備)
n = dict1.get("橘子")   # 沒有橘子, 沒有預設值, 所以n=None
print(n)

# setdefault()
n = dict1.setdefault("蘋果")
n = dict1.setdefault("橘子", 100)  # 找不到, 故新增元素
print(dict1)

四、函數與模組

使用函式的優點:

• 可程式分割由多人撰寫，團隊合作縮短程式開發時間
• 程式碼重複使用，縮短程式長度
• 程式可讀性高，易除錯及維護

4-1、自訂函式

將具有特定功能或經常重複使用的程式，撰寫成函式，需要時直接呼叫執行

4-1-1、建立自訂函式

語法

def 函式名稱([參數1, 參數2, ……]):
    程式區塊
    [return 回傳值1, 回傳值2, ……]

# 建立名稱為 SayHello() 的函式，無回傳值

def SayHello():
    print( "歡迎光臨!")

SayHello()

實作題: 攝氏溫度轉華式溫度

輸入攝氏溫度，求華氏溫度

# 
def ctof(c):
    f = c *(9/5) +32
    return f

inputc = int(input("輸入攝氏溫度="))
print("華氏溫度為 %4.1f " % ctof(inputc) )

# 建立名稱為 GetArea() 的函式，以參數傳入矩形的寬及高，計算矩形面積後將面積值傳回。

def GetArea(width, height):
    area = width * height
    return area

print(GetArea(5, 4))

def GetArea2(width, height=12): # 可以指定參數的預設值，但有預設值的參數要放在參數最後面
    area = width * height
    return area

print(GetArea2(6))
print(GetArea2(6,9))

4-1-2、不定參數的函式(*)

設定不定數目參數的時候，程式會以元組的方式將參數存在設定的參數中

# 多值加法器--不定數參數
def calsum( *para ):
    total = 0
    for par in para:
        total += par
    return total


print("2個參數: calsum(4,5)= %3d" % calsum(4,5))
print("3個參數: calsum(4,5,6)= %3d" % calsum(4,5,6))
print("4個參數: calsum(4,5,6,7)= %3d" % calsum(4,5,6,7))

4-1-3、函式中變數的有效範圍

變數依其有效範圍分為：

• 全域變數:定義在函式外，在整個Python整個程式有效。
• 區域變數:定義在某一函式中，只在該函式內有效。

若有相同名稱的全域變數與區域變數時，在函式內以區域變數優先。

如果要在函式內使用全域變數時，要在函式內以global宣告

#
def sco1():
    var1 =1
    return var1,var2

def sco2():
    global var1
    var1 = 1
    return var1,var2


var1 = 10
var2 = 20
print(sco1())
print(var1, var2)   # 全域變數var1, 沒有改變
print(sco2())
print(var1, var2)   # 全域變數var1, 有改變

4-2、內建函式(*)

Python內建了許函式，可直接使用。

# 內建函式
x=-5
y = [8,7,6,5]
print(abs(x))   # 絕對值
print(chr(65))  # 取ASCII碼
print(int(12.34))   #轉換成整數
print(pow(2,3))     #2的3次方
print(round(3.75,1))  # 四捨六入五奇數(5前方奇數進位,偶數不進位)
print(round(3.65,1))  # 四捨六入五奇數(5前方奇數進位,偶數不進位)
print(str(23))  # 數字轉文字
print(sorted(y))  # 由小到大排序
print(sum(y))   # 串列元素的總和

實作題--求值

請輸入若干正整數，求最大數、最小數、總和及排序。

# 求值
num = 0
list1 = []
while (num != -1):
    num = int(input("輸入正整數(-1結束)= "))
    list1.append( num )
list1.pop() # 刪除最後的-1
print("共輸入 %d 個數" % len(list1))
print("最大值= %d" % max(list1))
print("最小值= %d" % min(list1))
print("輸入總和= %d" % sum(list1))
print("排序(由小到大)為",sorted(list1))
print("排序(由大到小)為",sorted(list1,reverse=True))

4-3、模組(*)

Python有許多內建模組及第三方公司開發的模組，模組使用前必須先匯入，就可以使用

語法:

匯入模組: import  
import math
math.abs(-5)

匯入模組中指定函式: from ...import 
from math import abs, round
abs(-5)

別名的使用

如果模組的名稱太長，可以另取一個簡短的別名

import random as r

4-3-1、亂數模組:ramdom

import random
print(random.randint(1,10)) # 由1到10隨機

import random as r # r是別名
print(r.randint(1,10))

from random import randint # 把函式代入
print(randint(1,10))

from random import randint as rt  # 用rt替代randint函數
print(rt(1,10))

from random import randint,randrange  # 區域取偶數
print(randrange(2,11,2))
print(randint(1,10))

from random import *  #將所有函數都匯入
print(randrange(2,11,2))
print(randint(1,10))

# 亂數模組
import random as r
str1 = "abcdefg"
list1 = ["ab", "cd", "ef"]
# randint(a,b)--指定範圍(a到b)取一整數亂數
for i in range(1,5):
    print(r.randint(1,10), end=",")
print()

# randrange(a,b,c)--指定範圍(a到b,遞增c)取一整數亂數
for i in range(1,5):
    print(r.randrange(1,10,2), end=",")
print()

# random()--產生0~1的浮點數亂數
print(r.random())

# uniform(a,b)--產生a~b的浮點數亂數
print(r.uniform(3,10))

實作題:擲骰子遊戲

• 按任意鍵後再按Enter鍵擲骰子，會顯示1到6的整數點數，
• 若直接按Enter鍵，結束遊戲

# 電子骰子
import random as r
while True:
    inkey = input("任意鍵丟骰，Enter鍵停止")
    if len(inkey) > 0:
        num = r.randint(1,6)
        print("點數為 %d 點" % num )
    else:
        print("結束")
        break

choice()及sample()用法

• choice():隨機取得一個字元或串列元素
• sample():隨機取得多個字元或串列元素

sample()最重要的是可以取得指定數量且不重複的元素，常應用於樂透開獎

# 
import random as r
x = "abcdefg"
y = [1,2,3,4,5,6,7]
# choice()用法-單一隨機取數
for i in range(5):
    print(r.choice(x),end=",")
print()
for i in range(5):
    print(r.choice(y),end=",")
print()
# sample()用法-多數隨機取數
print(r.sample(x,2))    # 取3個值
print(r.sample(y,3))

from random import sample  # sample隨機取數
list1 = [1,2,3,4,5]
print(sample(list1,2))

import random   # sample隨機取數,注意差別
list1 = [1,2,3,4,5]
print(random.sample(list1,2)) # 注意差別

實作題:大樂透中獎號碼

大樂透中獎號碼為由1到49，取6個數字+1個特別號，撰寫大樂透中獎號碼，並由小到大顯示。

# 大樂透中獎號碼49取6, 特別號1
import random as r
list1 = r.sample(range(1,50),7)
spec = list1.pop()  # 取最後1號作特別號
list1.sort()    #串列由小到大排序
print("本期中獎號碼=",end="")
for i in range(6):
    if i == 5 : #如果最後1個號碼就跳行
        print(str(list1[i]))
    else:
        print(str(list1[i]),end=", ")   #不是最後1號則以「,」分隔中獎號碼
print("特別號=",spec)

# 大樂透取號46取6+1特別號
# 另一解法
from random import sample
list1 = range(1,47)
ltno = sample(list1,7)
print(ltno)
special = ltno.pop()
# 號碼排序
# print("開出順序:=", end=" ")
# for lt in ltno:
#     print(lt, end=",")
# print()
# print("大小排序:=", end=" ")
# ltno.sort()
# for lt in ltno:
#     print(lt, end=",")
# print()
print(ltno)
print("特別號",special)

4-3-2、時間模組: time

常用的時間模組函數:

• clock():取得執行時間
• sleep(n):程式停止n秒
• time():取得目前時間數值
• ctime([時間數值]):傳入時間數值來取得時間字串
  • ctime()函數的功能與用法和localtime()相同，但是ctime()的傳回值是字串。

    time.ctime([時間數值])

# 
import time
print(time.time())  # 自1970.1.1 零時開始

print(time.ctime())
print(time.ctime(time.time()))

localtime([時間數值])

localtime([時間數值]):傳入時間數值來取得時間元組資訊

• tm_year:西元年
• tm_mon:月份
• tm_mday:日數
• tm_hour:小時
• tm_min:分鐘
• tm_sec:秒數
• tm_wday:星期幾
• tm_yday:一年中第幾天
• tm_isdst:日光節約時間(1-有日光節約,0-無日光節約)

取得單一項目值的方式有二種:

• 物件.名稱
• 元組[索引]

# 此內容會顯示為程式碼

import time
print(time.localtime()) 
print(time.localtime(time.time())) # 傳入時間參數, 結果和前方相同
time1 = time.localtime()
print(time1.tm_year)    # 物件.名稱
print(time1[0])      # 元組[索引]

實作題: 顯示時間

設計一個看板，顯示以中華民國年份的現在時間

# 時間看板
import time as t
week = ["一","二","三","四","五","六","日"]
dst = ["無日光節約時間", "有日光節約時間"]
time1 = t.localtime()
#print(time1) #找出物件.名稱用


show = "現在時刻: 中華民國"+ str(int(time1.tm_year)-1911) +"年"
show += str(time1.tm_mon) +"月"
show += str(time1.tm_mday) +"日"
show += str(time1.tm_hour) +"時"
show += str(time1.tm_min)+ "分"
show += str(time1.tm_sec)+ "秒" +"\n"
show += "星期" +week[time1.tm_wday]

print(show)

# 時間看板
import time as t
week = ["一","二","三","四","五","六","日"]
dst = ["無日光節約時間", "有日光節約時間"]


def showtime():
    time1 = t.localtime()
    #print(time1) #找出物件.名稱用
    show = "現在時刻: 中華民國"+ str(int(time1.tm_year)-1911) +"年"
    show += str(time1.tm_mon) +"月"
    show += str(time1.tm_mday) +"日"
    show += str(time1.tm_hour) +"時"
    show += str(time1.tm_min)+ "分"
    show += str(time1.tm_sec)+ "秒" +"\n"
    show += "星期" +week[time1.tm_wday]
    print(show)

for i in range(5):
    t.sleep(1)
    showtime()

五、例外處理與檔案管理

5-1、例外處理try…except…else…finally

Python直譯器當執行程式發生錯誤時，會引發例外(except)並中斷程式執行，這時可以進行例外的處理動作，避免僅中止程式。

語法

try:
  程式碼A
except[例外狀況]:
  程式碼B
...
else:
  程式碼C
finally:
  程式碼D

說明

• 程式碼A：try 用來執行並進行例外偵測。
• 程式碼B：except 若有發生例外時執行的程式。
• 程式碼C：else 若沒有發生例外時執行的程式。
• 程式碼D：finally 一定會執行的程式。
• except 可設定多種例外狀況。若省略指定即代表一發生例外狀況即執行。
• else、finally非必填。

常用的錯誤表

• IOError:輸入/輸出錯誤
• NameErrot:變數名稱未宣告的錯誤
• ValueError:數值錯誤(如:輸入非數值的錯誤)
• ZeroDivisionError:除數為0的錯誤

a = 11
b = 5   # 可更改為 0 或 "5" 來觀察
try:    # 執行的程式區塊
    print(a / b)
except ZeroDivisionError: #處理「指定」例外的程式區塊==>除以0
    print("except:指定例外，除數為0") 
# 錯誤也可以另名處理   
# except Exception as e:
#     print(e)
except:  # 處理其他所有例外的程式區塊
    print("except:其他例外")
else:   # 沒有發生例外時的程式區塊
    print("else:沒有發生例外")
finally:    # 一定會執行的程式區塊
    print("finally:一定發生")

5-2、檔案與目錄管理(*)

Python提供了os、shutil和glob等實用的模組，以方便操作檔案和目錄。

(本課程建議在Spyder或Vsc實作)

5-2-1、os模組

os提供取得工作目錄、建立目錄、刪除目錄、刪除檔案、執行作業系統命令等功能。

#
import os
# 取得目前的工作目錄
print(os.getcwd())  

# remove()--刪除指定檔案
file1 = "myFile.txt"
if os.path.exists(file1):
    os.remove(file1)
else:
    print("檔案未建立!")

# mkdir()--建立指定目錄
dir = "myDir"
if not os.path.exists(dir):
    os.mkdir(dir)
    print(dir+"不存在,剛建立!")
else:
    print(dir+ "已存在!")

# rmdir()--移除指定目錄
if os.path.exists(dir):
    os.rmdir(dir)
    print(dir+ "已移除")
else:
    print(dir+ "不存在")

# system()--執行系統指令
import os
cur_path = os.getcwd()  # 取得目前路徑
os.system("cls")    #清除螢幕
os.system("mkdir dir2") #建立目錄
#os.system("rmdir dir2") #移除目錄

5-2-2、os.path模組

os.path用以處理檔案路徑和名稱

# 在Spyder執行ospath.py程式檔
import os.path
cur_path=os.path.dirname(__file__) # 取得目前目錄路徑
print("現在目錄路徑："+cur_path)

filename=os.path.abspath("ospath.py")
if os.path.exists(filename):
    print("完整路徑名稱：" + filename)
    print("檔案大小：" , os.path.getsize(filename))
    
    basename=os.path.basename(filename)
    print("最後的檔案或路徑名稱：" + basename)
    
    dirname=os.path.dirname(filename)
    print("目前檔案目錄路徑：" + dirname) 
    
    print("是否為目錄：",os.path.isdir(filename))
    
    fullpath,fname=os.path.split(filename)
    print("目錄路徑：" + fullpath)
    print("檔名：" + fname)
    
    Drive,fpath=os.path.splitdrive(filename)
    print("磁碟機：" + Drive)
    print("路徑名稱：" + fpath)   
    
    fullpath = os.path.join(fullpath + "\\" + fname)
    print("組合路徑= " + fullpath)

5-3、File檔案(待補充)