Python的基本文法與資料類型詳解

當學習 Python 程式設計語言時，掌握基本文法和資料類型是必不可少的。在這裡，我們将講解 Python 的變量和常量、字元串、數字、清單、元組和字典等資料類型，以及條件語句、循環語句和函數的使用方法。

變量和常量

在 Python 中，變量是用來存儲資料的辨別符，它們的值可以随時改變。Python 中的常量指的是值不會改變的資料，通常使用大寫字母來表示。

在 Python 中，變量的指派可以使用等号（=）進行，例如：

a = 10
           

上面的代碼将數字 10 指派給變量 a。可以使用 print() 函數輸出變量的值：

print(a) # 輸出 10
           

字元串

字元串是 Python 中最常用的資料類型之一，它們是由一系列字元組成的。可以使用單引号、雙引号或三重引号來建立字元串，例如：

str1 = 'Hello World'
str2 = "Python Programming"
str3 = """This is a multiline string
that spans multiple lines"""
           

字元串支援許多操作，例如字元串連接配接、字元串格式化和字元串分割等。下面是一些常見的字元串操作：

# 字元串連接配接
str1 = 'Hello'
str2 = 'World'
print(str1 + ' ' + str2) # 輸出 'Hello World'

# 字元串格式化
name = 'John'
age = 20
print('My name is %s and I am %d years old' % (name, age)) # 輸出 'My name is John and I am 20 years old'

# 字元串分割
str1 = 'one,two,three'
print(str1.split(',')) # 輸出 ['one', 'two', 'three']
           

數字

Python 中的數字包括整數、浮點數和複數。整數可以是正數、負數或零，浮點數是帶有小數部分的數字，複數由實數部分和虛數部分組成。

可以使用基本的算術運算符（+、-、*、/、% 和 **）來進行數字計算。下面是一些常見的數字操作：

# 整數和浮點數運算
a = 10
b = 3
print(a + b)   # 輸出 13
print(a - b)   # 輸出 7
print(a * b)   # 輸出 30
print(a / b)   # 輸出 3.3333333333333335
print(a % b)   # 輸出 1
print(a ** b)  # 輸出 1000

# 複數運算
c = 3 + 4j
d = 1 - 2j
print(c + d)   # 輸出 (4+2j)
print(c - d)   # 輸出 (2+6j)
print(c * d)   # 輸出 (11+2j)
print(c / d)   # 輸出 (-1-2j)
           

清單

清單是 Python 中最常用的資料類型之一，它們由一系列元素組成，這些元素可以是任何類型的資料，包括數字、字元串、清單等。清單使用方括号（[]）進行建立，例如：

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
list2 = ['apple', 'banana', 'orange']
list3 = [1, 'hello', 3.14, [1, 2, 3]]
           

清單支援許多操作，例如元素通路、元素添加、元素删除和清單切片等。下面是一些常見的清單操作：

# 元素通路
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
print(list1[0])   # 輸出 1
print(list1[3])   # 輸出 4

# 元素添加
list2 = ['apple', 'banana', 'orange']
list2.append('grape')   # 添加一個元素
print(list2)            # 輸出 ['apple', 'banana', 'orange', 'grape']

# 元素删除
list3 = [1, 'hello', 3.14, [1, 2, 3]]
del list3[1]     # 删除第二個元素
print(list3)     # 輸出 [1, 3.14, [1, 2, 3]]

# 清單切片
list4 = [1, 2, 3, 4, 5]
print(list4[1:3])   # 輸出 [2, 3]
print(list4[:3])    # 輸出 [1, 2, 3]
print(list4[3:])    # 輸出 [4, 5]
           

元組

元組和清單類似，也是由一系列元素組成的，不同的是元組一旦建立就不能修改。元組使用圓括号（()）進行建立，例如：

tuple1 = (1, 2, 3, 4, 5)
tuple2 = ('apple', 'banana', 'orange')
tuple3 = (1, 'hello', 3.14, [1, 2, 3])
           

元組的通路和清單類似，可以使用下标通路元素。下面是一些常見的元組操作：

# 元素通路
tuple1 = (1, 2, 3, 4, 5)
print(tuple1[0])   # 輸出 1
print(tuple1[3])   # 輸出 4

# 元組連接配接
tuple2 = ('apple', 'banana', 'orange')
tuple3 = (1, 'hello', 3.14, [1, 2, 3])
tuple4 = tuple2 + tuple3
print(tuple4)   # 輸出 ('apple', 'banana', 'orange', 1, 'hello', 3.14, [1, 2, 3])
           

字典

字典是 Python 中另一個常用的資料類型，它們由一系列鍵值對組成，每個鍵值對之間使用逗号（,）分隔，整個字典使用花括号（{}）進行建立，例如：

dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': 'male'}           

字典的通路可以通過鍵來實作，下面是一些常見的字典操作：

# 通路字典中的值
dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': 'male'}
print(dict1['name'])    # 輸出 Tom
print(dict1['age'])     # 輸出 20

# 添加/修改字典中的元素
dict2 = {'name': 'Jerry', 'age': 25, 'gender': 'male'}
dict2['height'] = 175    # 添加一個鍵值對
dict2['age'] = 30        # 修改一個鍵對應的值
print(dict2)             # 輸出 {'name': 'Jerry', 'age': 30, 'gender': 'male', 'height': 175}

# 删除字典中的元素
dict3 = {'name': 'Lucy', 'age': 18, 'gender': 'female'}
del dict3['age']      # 删除一個鍵值對
print(dict3)          # 輸出 {'name': 'Lucy', 'gender': 'female'}
           

條件語句

在 Python 中，條件語句主要有 if 語句和 if-else 語句。if 語句用于判斷一個條件是否成立，如果條件成立，則執行後面的代碼塊，否則跳過這個代碼塊。if-else 語句則在 if 的基礎上增加了一個 else 語句，用于在條件不成立時執行相應的代碼塊。下面是一個簡單的 if 語句示例：

age = 20
if age >= 18:
    print('你已經成年了')
           

下面是一個 if-else 語句示例：

age = 16
if age >= 18:
    print('你已經成年了')
else:
    print('你還未成年')
           

除了 if 和 if-else 語句，Python 還提供了 if-elif-else 語句用于判斷多個條件。下面是一個 if-elif-else 語句示例：

score = 85
if score >= 90:
    print('優秀')
elif score >= 80:
    print('良好')
elif score >= 60:
    print('及格')
else:
    print('不及格')
           

循環語句

Python 中的循環語句主要有 for 循環和 while 循環。for 循環用于周遊一個序列，例如清單、元組、字元串等，它會在每次循環中取出序列中的一個元素，并執行相應的代碼塊。下面是一個簡單的 for 循環示例：

fruits = ['apple', 'banana', 'orange']
for fruit in fruits:
    print(fruit)
           

while 循環則在滿足條件的情況下一直執行代碼塊，直到條件不成立為止。下面是一個簡單的 while 循環示例：

count = 0
while count < 5:
    print(count)
    count += 1
           

函數

在 Python 中，函數是一種重要的代碼組織方式，可以将一段邏輯相近的代碼塊封裝起來，以便複用和維護。Python 内置了很多常用的函數，例如 print、len、range 等，同時也可以自定義函數。下面是一個簡單的函數定義示例：

def add(a, b):
    """
    求兩個數的和
    """
    return a + b
           

上述代碼定義了一個名為 add 的函數，它接受兩個參數 a 和 b，并傳回它們的和。函數定義以 def 關鍵字開頭，後面是函數名和參數清單。參數清單用圓括号括起來，多個參數之間用逗号分隔。函數體通常包含多個語句，可以使用 return 語句傳回函數結果。

調用函數時，需要指定相應的參數。下面是一個簡單的函數調用示例：

result = add(2, 3)
print(result)   # 輸出 5
           

在 Python 中，函數可以有預設參數和可變參數。預設參數是指在函數定義時指定的參數預設值，調用函數時可以不指定該參數的值，如果沒有指定，則使用預設值。可變參數是指函數接受任意個參數，包括 0 個或多個參數，這些參數被封裝為一個元組或字典，并傳遞給函數。下面是一個帶有預設參數和可變參數的函數示例：

def greeting(name, message='Hello', **kwargs):
    """
    列印問候語
    """
    print(f"{message}, {name}!")
    if kwargs:
        print("附加資訊：")
        for key, value in kwargs.items():
            print(f"{key}: {value}")

greeting('Tom')                              # 輸出 Hello, Tom!
greeting('Jerry', 'Hi')                      # 輸出 Hi, Jerry!
greeting('Lucy', 'Good morning', age=18)     # 輸出 Good morning, Lucy! 附加資訊： age: 18
           

上述代碼定義了一個名為 greeting 的函數，它接受一個必需參數 name 和一個可選參數 message，預設值為 'Hello'。函數體首先列印問候語，然後如果有額外資訊，則列印出來。

在調用 greeting 函數時，可以指定不同的參數。例如，第一個調用隻指定了必需參數 name，第二個調用指定了必需參數 name 和可選參數 message，第三個調用指定了必需參數 name、可選參數 message，以及關鍵字參數 age。

本文對 Python 基本文法和資料類型、條件語句、循環語句和函數的使用進行了簡單介紹，這些都是 Python 程式設計的基礎知識。在實際程式設計中，還需要掌握更多的知識，例如檔案操作、異常處理、面向對象程式設計等。希望讀者能夠在實踐中不斷深入學習 Python，成為一名優秀的Python 開發者。在學習過程中，建議讀者多寫代碼，參考開源項目，多與社群成員交流，不斷提高自己的程式設計技能和水準。

最後，祝小夥伴們學習愉快，願你成為一名優秀的 Python 開發者！

每天堅持學習一點點，不求有回報，隻願可以豐富自己！！！