編寫簡單的程序

一、標識符 (Identifiers)及關鍵字

標識符是用于標識變量、函數、類、模塊等對象的名字。

命名規則：

1. 由字母、數字和下劃線 _ 組成
2. 不能以數字開頭
3. 區分大小寫
4. 不能是 Python 關鍵字（如 if, for, while 等）

命名慣例：

• 變量名：小寫字母，單詞間用下劃線 _ 連接（如 student_name）
• 常量名：全大寫字母（如 MAX_VALUE）
• 類名：首字母大寫的駝峰式（如 StudentInfo）
• 函數名：小寫字母，單詞間用下劃線（如 calculate_average）

關鍵字

['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
注意：
“False”，“None”，“True”首字母都需要大寫

Python 關鍵字詳解

二、變量與賦值 (Variables & Assignment)

變量定義：

Python中變量在訪問前，必須先綁定某個對象，即賦值，否則會報錯。

x = 10              # 整數
name = "Alice"      # 字符串
is_valid = True     # 布爾值

多重賦值：

a, b, c = 1, 2, 3       # 同時賦值多個變量
x = y = z = 0           # 多個變量賦相同值

變量交換：（很方便喲）

a, b = b, a     # 交換兩個變量的值

注意：

• 使用換行符分隔，一般一行一條語句
• 從第一列開始，前面不能有空格，否則會出現語法錯誤
• “#”后為注釋語句

a = 100
b = "21"
a + bTypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

• Python是一種強類型語言，只支持該類型允許的運算操作
• a 指向整數類型對象，b指向字符串類型對象，整數類型數據和字符串類型數據不能接相加，即字符串類型數據不能自動轉換為整數類型數據。

三、輸入與輸出 (Input & Output)

輸入：

name = input("請輸入你的名字：")        # 獲取字符串輸入
age = int(input("請輸入你的年齡："))    # 獲取整數輸入

輸出：

print("Hello World")                    # 基本輸出
print("Name:", name, "Age:", age)       # 多個參數
print(f"Name: {name}, Age: {age}")      # f-string (Python 3.6+)

注意：

• input()函數語句只能得到文本（字符串）
• eval()函數語句可以得到數字（輸入“ABC”等無法轉化為數字進行運算，會報錯……）
• Python中存在強制轉換 int(),float()
• sep：用來設定以什么字符間隔輸出對象，默認為空格
• end：用來設定以什么字符作為輸出對象的結尾，默認換行符“\n”，也可以是其他字符

Python中的eval()函數詳解

print('2025','5','5',sep='/')
print("the answer is ",end="") #使用end="",輸出字符串不會換行
print(3+4)

運行結果：

2025/5/5
the answer is 7

四、數值 (Numbers)

數值類型：

1. 整數 (int)：10, -5, 0
2. 浮點數 (float)：3.14, -0.001, 2.0
3. 復數 (complex)：1+2j

數值運算：

# 基本運算
a = 10 + 3    # 加
b = 10 - 3    # 減
c = 10 * 3    # 乘
d = 10 / 3    # 除（返回浮點數）
e = 10 // 3   # 整除
f = 10 % 3    # 取余
g = 10 ** 3   # 冪運算# 增強賦值
x += 1        # 等價于 x = x + 1

Python中的數值運算函數及math庫詳解

五、字符串 (Strings)

字符串定義：

s1 = '單引號字符串'
s2 = "雙引號字符串"
s3 = """多行
字符串"""

字符串操作：

# 連接
full_name = first_name + " " + last_name# 重復
line = "-" * 20# 索引
first_char = s[0]        # 第一個字符
last_char = s[-1]        # 最后一個字符# 切片
sub = s[2:5]            # 第3到第5個字符
every_second = s[::2]   # 每隔一個字符# 常用方法
s.upper()       # 轉為大寫
s.lower()       # 轉為小寫
s.strip()       # 去除兩端空白
s.split(",")    # 按分隔符分割
s.replace("a", "b")  # 替換字符

字符串格式化：

# 傳統方式
"Name: %s, Age: %d" % ("Alice", 20)# str.format()
"Name: {}, Age: {}".format("Alice", 20)# f-string (Python 3.6+)
f"Name: {name}, Age: {age}"

常用字符串函數

1. 基本操作函數

# 長度計算
s = "Hello"
len(s)  # 返回5# 大小寫轉換
s.upper()  # "HELLO"
s.lower()  # "hello"
s.capitalize()  # "Hello" 將字符串的首字母大寫
s.title()  # "Hello" (對于多單詞字符串會每個單詞首字母大寫)# 查找和替換
s.find('e')  # 1 (返回首次出現的索引，找不到返回-1)
s.rfind('l') # 3 返回該字符串在字符串s中最后的位置，不存在返回 -1 
s.index('e')  # 1 (類似find 但找不到會拋出異常：substring not found)
s.rindex('i') # 3 返回該字符串在字符串s中最后的位置
s.count('l') # 2 返回一個字符串在另一個字符串中出現的次數，不存在則結果為 0
s.replace('l', 'L')  # "HeLLo"# 去除空白字符 （不修改原字符串）
"  hello  ".strip()  # "hello" 移除字符串 開頭，結尾 的指定字符。默認移除空白字符（包括空格、制表符 \t、換行符 \n 等）。
"  hello  ".lstrip()  # "hello  "僅移除字符串 開頭 的指定字符。
"  hello  ".rstrip()  # "  hello"僅移除字符串 結尾 的指定字符。

補充鏈接：
Python中的strip()
Python中字符串分隔與連接函數

2. 判斷類函數

s.isalpha()  # 是否全是字母
s.isdigit()  # 是否全是數字
s.isalnum()  # 是否字母或數字
s.isspace()  # 是否全是空白字符
s.startswith('He')  # True
s.endswith('lo')  # True

3. 分割和連接

# 分割
"a,b,c".split(',')  # ['a', 'b', 'c']
"a b c".split()  # ['a', 'b', 'c'] (默認按空白字符分割)
"a\nb\nc".splitlines()  # ['a', 'b', 'c']# 連接
'-'.join(['a', 'b', 'c'])  # "a-b-c"

4. 格式化函數

# 舊式格式化
"Hello, %s!" % "world"  # "Hello, world!"# str.format()
"Hello, {}!".format("world")  # "Hello, world!"# f-string (Python 3.6+)
name = "world"
f"Hello, {name}!"  # "Hello, world!"

字符串應用實例

1. 數據清洗

# 清理用戶輸入
user_input = "  Some User Input  "
cleaned = user_input.strip().lower()
print(cleaned)  # "some user input"

2. 密碼強度檢查

def check_password(password):if len(password) < 8:return "密碼太短"if not any(c.isupper() for c in password):return "需要至少一個大寫字母"if not any(c.islower() for c in password):return "需要至少一個小寫字母"if not any(c.isdigit() for c in password):return "需要至少一個數字"return "密碼強度足夠"

3. 文本分析

text = "Python is an amazing programming language. Python is versatile."# 統計單詞出現次數
words = text.lower().split()
word_count = {}
for word in words:word = word.strip('.,!?')  # 去除標點word_count[word] = word_count.get(word, 0) + 1print(word_count)  # {'python': 2, 'is': 2, 'an': 1, ...}

4. 字符串加密

# 簡單的凱撒密碼
def caesar_cipher(text, shift):result = ""for char in text:if char.isupper():result += chr((ord(char) + shift - 65) % 26 + 65)elif char.islower():result += chr((ord(char) + shift - 97) % 26 + 97)else:result += charreturn resultencrypted = caesar_cipher("Hello, World!", 3)
print(encrypted)  # "Khoor, Zruog!"

5. URL處理

# 解析查詢參數
url = "https://example.com/search?q=python&page=2"def parse_query(url):query = url.split('?', 1)[1]params = query.split('&')return {p.split('=')[0]: p.split('=')[1] for p in params}print(parse_query(url))  # {'q': 'python', 'page': '2'}

高級字符串操作

1. 正則表達式 (re模塊)

import re# 驗證電子郵件格式
def is_valid_email(email):pattern = r'^[\w\.-]+@[\w\.-]+\.\w+$'return re.match(pattern, email) is not Noneprint(is_valid_email("test@example.com"))  # True

2. 字符串模板 (string.Template)

from string import Templatet = Template('Hello, $name!')
print(t.substitute(name='World'))  # "Hello, World!"

3. 字符串對齊

s = "Python"
s.ljust(10)  # 'Python    '
s.rjust(10)  # '    Python'
s.center(10) # '  Python  '

類型轉換

Python 類型轉換詳解

資源庫

Python Turtle 入門繪圖庫
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