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D2 python 編程入門

D2 python 編程入門

變量

  • 整數 (int)
  • 浮點數 (float)
  • 布爾 (boot)
  • 字串 (str)

內置函數 (Built-in Functions)

這些函數無需額外導入即可直接使用，是 Python 預設提供的常用功能。

內置函數描述例句變量 yy 的值
abs(x)傳回數字 xx 的絕對值y = abs(-10)

y = abs(20)		10

20
round(x, y)將數字 xx 四捨五入到 yy 位小數y = round(10/3, 2)

y = round(10/3, 5)		3.33

3.33333

數學函數庫 (math Library)

若需要額外的數學功能，必須先使用 import math 語句匯入函數庫。

提示： 函數庫在每個程式中只需匯入一次，且須在使用相關函數前匯入。

數學函數描述例句變量 yy 的值
sqrt(x)計算 xx 的平方根import math

y = math.sqrt(16)		4.0
sin(x)計算 xx radian 的正弦值 (sine)import math

y = math.sin(90)		0.89399666360…
cos(x)計算 xx radian 的餘弦值 (cosine)import math

y = math.cos(90)		-0.4480736161…
exp(x)計算自然指數函數 (exe^x)import math

y = math.exp(10)		22026.4657948…

「如果…則」（if…then）條件語句

當條件判斷為 True（成立）時，程式才會執行「則」部分的代碼；若為 False，則直接跳過。

Python 語法結構：

if 條件:
    ## 執行內容

流程示意：

    graph TD
    A([開始]) --> B{條件是否成立?}
    B -- True --> C[執行「則」部分代碼]
    B -- False --> D[跳過並繼續]
    C --> D
    D --> E([結束])

「如果…則…否則」（if…then…else）條件語句

這是一種二選一的邏輯。當條件為 True 時執行「則」部分；當條件為 False 時，則會執行「否則」部分。

Python 語法結構：

if 條件:
    ## 執行「則」部分
else:
    ## 執行「否則」部分

範例解析：

mark = 70
if mark >= 50:
    grade = "Pass"
else:
    grade = "Fail"
print(grade)

流程示意：

    graph TD
    A([開始]) --> B{mark >= 50?}
    B -- True --> C[grade = 'Pass']
    B -- False --> D[grade = 'Fail']
    C --> E[print grade]
    D --> E
    E --> F([結束])

多向選擇

當需要在多於兩項的選擇中做決定時，可於對分選擇內增加選擇分支，構成多向選擇控制結構。

嵌套條件語句

將一個結構放進另一個結構內稱為嵌套結構（nested structure）。
條件語句也可以嵌套在另一個條件語句內的分支，嵌套條件語句會根據前一個條件的判斷結果，再決定會否進入另一個條件語句。以下是嵌套條件語句結構的例子：

範例 1：在 if 分支中嵌套

Python 程式碼 
if {條件 1}:
    ## 嵌套結構 1
    if {條件 2}:
        {「則」部分 2}
    else:
        {「否則」部分 2}
else:
    {「否則」部分 1}
流程圖 
    graph TD
    A{條件 1} -->|True| B{條件 2}
    A -->|False| C["「否則」部分 1"]

    B -->|True| D["「則」部分 2"]
    B -->|False| E["「否則」部分 2"]

    C --> F([結束])
    D --> F
    E --> F

    style B stroke-dasharray: 5 5
    style D stroke-dasharray: 5 5
    style E stroke-dasharray: 5 5

範例 2：在 if 與 else 分支中同時嵌套

Python 程式碼 
if {條件 1}:
    ## 嵌套結構 1
    if {條件 2}:
        {「則」部分 2}
else:
    ## 嵌套結構 2
    if {條件 3}:
        {「則」部分 3}
流程圖 
    graph TD
    A{條件 1} -->|True| B{條件 2}
    A -->|False| C{條件 3}

    B -->|True| D["「則」部分 2"]
    B -->|False| F([結束])

    C -->|True| E["「則」部分 3"]
    C -->|False| F

    D --> F
    E --> F

    style B stroke-dasharray: 5 5
    style D stroke-dasharray: 5 5
    style C stroke-dasharray: 5 5
    style E stroke-dasharray: 5 5

「如果…否則如果…」（if…elif…）條件語句

1. 偽代碼 
mark ← 70
如果 mark >= 85 則
    grade ← "A"
否則如果 mark >= 50 則
    grade ← "B"
否則
    grade ← "F"
輸出 grade
2. Python 程式碼 
mark = 70
if mark >= 85:
    grade = "A"
elif mark >= 50:
    grade = "B"
else:
    grade = "F"
print(grade)
3. 流程圖 
    graph TD
    Start([開始: mark = 70]) --> A{mark >= 85}

    A -->|True| B["grade = 'A'"]
    A -->|False| C{mark >= 50}

    C -->|True| D["grade = 'B'"]
    C -->|False| E["grade = 'F'"]

    B --> F[print grade]
    D --> F
    E --> F
    F --> End([結束])

循環

1. for 循環

偽代碼：

for {變量} in range({起始值}, {最終值}):
    {循環體}

流程圖：

    graph TD
    Start(( )) --> Init[i ← 起始值]
    Init --> Cond{i <= 最終值}
    Cond -- 是 --> Body[循環體]
    Body --> Increment[i ← i + 1]
    Increment --> Cond
    Cond -- 否 --> End(( ))

2. while 循環

偽代碼：

while {條件}:
    {循環體}

流程圖：

    graph TD
    Start(( )) --> Cond{條件}
    Cond -- 是 --> Body[循環體]
    Body --> Cond
    Cond -- 否 --> End(( ))
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D1 陣列D2 python 綜合解難