基礎Python(一) | 神經網絡與深度學習 | Tensorflow 2.0 系列 (2) | AI入門

認識Python

Python的特性

1）語法簡介，結構清晰，簡單易學，可以從簡單打印一句字串看出Python與C及Java編程語言的分別：

1	print("Hello World!")

#include<studio.h>
int main() {
	printf("Hello World! !\n")
	return 0;
}

public class HelloWorld {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("Hellow World!")
	}
}

2）功能強大，資源豐富
- 豐富的標準函式庫：機器學習、網頁、GUI、crawler、加密等
- 龐大的第三方資源庫 (> 12萬)：Numpy、Pandas、SciPy、Matplotib、wordcloud
- 開源體系：世上最大的針對單一編程語言的計算生態

3）可擴展性及可移植性：對作業系統的良好兼容性

第一個python程式

判斷變量num是否為正數

以下程式的執行思路：如果 num>0，輸出: num是正數；否則，輸出:num可能是0，num也可能是負數

# 判斷變量num是否是正數
num = 0
if sum > 0:
	print("num是正數")
else:
	print("num可能是0")
	print("num也可能是負數")

注釋 & 指定敘述(賦值)語句

注釋 comment：以”#”符號作為開首的語句，是對程序進行說明，在程式運行過程中不被執行

指定敘述(賦值)語句 assignment statement：將某一數值賦給某個變量的過程，所賦“值”可以是數字，也可以是字符等

條件語句 & 打印語句

條件語句 conditional statement：利用if-else以及num>0作為條件判定

打印語句：使用print statement打印所要顯示的資料，當中包括了自動換行，因此使用時會每次打印一行

縮排特性

以C語言為例：C編譯器是忽略縮進，按照就近原則配對

Python語句是直接通過程式碼的的縮排indentation(按一下tab鍵)來表示，在PEP8規範中，規定語句塊的縮排為4個空格
按照縮進來識別語句塊，可以有效的避免其他語言中可能出現的錯誤配對問題：

常見的程式碼縮錯誤：使用了鍵盤上的tab鍵和空格鍵，造成縮排不一致：

Tips

Python語句可以以分號結尾，不同的語句可以寫在同一行上，以分號隔開，因此以下的語句都是正確的

輸入和輸出

輸入function

接收使用者輸入

注意數據類型是否一致

利用數據轉換函數轉換輸入的數據類型，從string字符轉換成integer整數，可解決問題

格式化輸出

常用的格式化參數

數據類型、常量、變量

Python中支持6種標準的數據類型：
數字(numbers)、字符串(string)、串列(list)、元組(tuple)、集合(set)、字典(dictionary)，我們先介紹基本的數字和字符串類型

數字數據類型

在數字(numbers)方面，常見的有：整數(integer)、浮點數(float)、布林(boolean)、複數(complex)

int_num = 10    #int value
float_num = 10.2    #float value
complex_num = 3.14j    #complex value
bool_num = True    #boolean value: True = 1, False = 0

字符串數據類型

字符串被標識為引號中表示的連續字符集。 Python允許使用單引號或雙引號。字符串是不可變的序列數據類型，即每次對字符串進行任何更改時，都會創建全新的字符串對象

a_str = 'Hello World'
print(a_str)    #output will be whole string. Hello World
print(a_str[0])    #output will be first character. H
print(a_str[0:5])    #output will be first five characters. Hello

標識符

標識符(Identifier)是指:變量、函數、數組、文件、對象等的名稱
1）標識符的第1個字符必須是字母或下劃線，其他字符可以由字母、下劃線、或數字組成，標識符長度任意

2）標識符是Case sensitive的：score和Score是不同的
3）在Python3中，標識符支持非英語字符，只要是Unicode字符集支持，的字符都可以，但建議盡量使用英文的標識符
4）在給標識符命名時，應該盡量采用有意義的標識符，方便閱讀及理解

常量

常量(constant)可以為數字、字符串、布爾值、空值等（2，-10086，3.5， “Python” ，True、False，None ）
但Python中沒有命名常量，所以不能給常量起一個名字

變量

Python的變量(variable)不需要聲明(declare)，
其數據類型由所賦的值來決定，不同類型的數字型數據運算時，會自動的進行類型轉換
bool<int<float<complex (自動的類型轉換，僅存在於數字型數據之間)

運算符和表達式

運算符(Operator): 完成不同類型的常量、變量之間的運算
表達式(Expression): 由常量、變量和運算符組成

算數運算符

Python的算數運算符：

邏輯運算符

Python的邏輯運算符：

比較運算符

Python的比較運算符：

成員運算符

Python的成員運算符：

程式控制流程

條件式語句

Python的if else運作示範：

循環語句

循環結構：

while語句

# 計算1至100的和
i = 1		#計數器的初值
sum = 0		#累加和初值
while i < 101:		#complex value
	sum = i + sum   #累加
	i = i + 1       #計數器+1
print(sum)		#輸出累加和

執行結果：

for語句

range()函數

使用range()函數及for loop執行1-100的累加和：

# 計算1至100的和
sum = 0		#累加初值
for i in range(101):	#循環條件
	sum = i + sum       #累加
print(sum)	            #輸出累加和

使用range()函數及for loop執行1-100的累加奇數和：

# 計算1至100的奇數和
sum = 0		#累加初值
for i in range(1,101,2):   #循環條件
	sum = i + sum          #累加
print(sum)	               #輸出累加和

continue語句

continue可以終止本次循環，開始下一次循環，例如以下計算1-100之間的所有單數(奇數)之和：

# 計算1至100的奇數和
sum = 0		#累加初值
for i in range(1,101):  #循環條件
	if i % 2 == 0:	  #如果是雙數(偶數)，則跳過本次循環，不進行累加
		continue
	sum = i + sum       #累加
print(sum)	            #輸出累加和