[不做怎麼知道系列之Android開發者的30天後端養成故事 Day2] - 建立自信心 #一起練Python語法 #不能拖 #先照著教學做

不做怎麼知道系列 / Android開發者的30天後端養成故事
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所以我說，剛開始要做什麼呢?

RS 個人覺得，不管學習什麼，不論是新技能、新知識，必須先在一開始就 迅速 建立 自信心，相信這一點大家都知道，但很多人會忽略一點是 迅速 兩個字，人閒著就很容易想東想西，一旦你沒有動手執行，隨著時間的經過，你的自信心會呈現非線性的衰弱狀態。

不知道你有沒有這樣子的經驗，有些事情做著做著，就突然感覺很有自信，覺得你問什麼問題我都可以回答你，沒在怕的；還有一個經驗是，以前明明很會做某件事，可是好一段時間沒再接觸了，突然有人問我以前很熟的事情，我卻懷疑自己認為的是不是真正的事實。

而快速建立自信的方法，就是 先照著教學做 就對了，而且執行的中間盡量不要休息或隔太久，讓自己保持在一個 啟動 的狀態，這就有點像是騎車的起步總是最難、靜止到移動需要克服最大靜摩擦力一樣，當你呈現啟動的狀態後，摩擦力相對就沒有像一開始那麼大。

這也是為什麼 30 天鐵人賽這麼迷人的地方，當你持續不間斷的做同一件事情，你會 非常 有信心，不信嗎? 你可以試試看。

攝影師：bruce mars，連結：Pexels

沒有頁碼的目錄

避免加上程式碼會讓文章冗長，所以先上目錄，各位看官可以挑選自己有興趣或不足的章節：

  • 那我們就開始囉
    • 版本選擇 & 安裝
    • 第一支程式 (Hello World)
  • 基礎語法們
    1. 變數(Variables) & 資料型別 (Data Type)
      • 基本型別
      • 關於型別，你需要瞭解更多 (檢查記憶體、型別轉換、各種進位)
      • 區域變數 (Local variables) & 全域變數 (Global variables) & 作用範圍(Scope)
    2. 邏輯控制 (Control Statements)
      • if else & for loop
    3. 好用小技巧
      • 給多個變數單行指定同一個值
      • 給冗長或難讀的 function name 指定成一個好讀的別稱吧 !

那我們就開始囉

「工欲善其事，必先利其器」，而我們選定的框架是 Django，它是用 Python 寫的，我們在這 30 天也必須跟 Python 搞好關係，Python 是著名的好寫好上手，它不像 Java 一樣有很嚴格的型態宣告，大大地加快編寫程式碼的速度，當然有好就有壞的一面，這就是程式語言之間的戰爭了 XD

我們這邊將專注在熟悉 Python 的 語法，關於安裝、版本選擇、第一支程式可以參考以下文章：

版本選擇 & 安裝

  1. Python有許多版本，除非你有特殊需求，不然一律選擇 Python 3.x 的穩定版，有可以參考簡體文章 是选择学习 Python2 还是 Python 3？，內有分析各版的差異性。
  2. Windows 用戶可以參考 (2018 11 月的文章) 在Windows底下最適當安裝Python環境的方法，這位邦友已經先幫大家踩過雷了，請服用。
  3. Mac 用戶可以參考 (2015撰 2019更新) 在 Mac 上用 pyenv 輕鬆安裝 Python3 (可直接支援安裝多種版本)，這位是用 terminal 中 brew 套件來安裝的，適合熟悉 terminal 的捧油們。
  4. 如果以上兩種都覺得太麻煩或看不懂，還可以參考 (2017 10月) 給自學者的Python教學(0) : 如何安裝Python(Mac/Windows)，其中包含了 Windows 與 Mac 的安裝方法，而 Mac 是選用 pkg 安裝檔來安裝 Python，適合喜歡無腦安裝的捧油們。
  5. 至於 Linux 用戶，我相信你們都選擇用 Linux 了，應該有能力自己解決 XD

第一支程式 (Hello World)

Python 的開發方式有很多種，可以在 cmd 直接 > python、也可以在文字編輯器寫好再到 cmd 用 > python helloworld.py、也可以用 Jupyter Notebook、也可以用 IDE，總之就看每個人喜好的方式，RS 建議可以從 IDE 切入，在我們對一個程式語言不熟悉的時候，有時候 IDE 可以給我們一些錯誤提醒或智慧補齊程式碼等功能，可以參考 Python IDE and Python HelloWorld Program。

基礎語法們

注意，雖然很基礎，但卻是寫出高品質程式碼，所不可忽略的部分，尤其是已經有點 coding 經驗的人們，學習另一個程式語言需要 避免傲氣，因為每個程式語言的特性都不一樣，可能兩種程式語言同樣都有 int 整數，可是其代表的值域可能不同，舉例來說，在極值的情況下，可能你的程式碼就出錯了，這時候可怪不了別人，總之，千萬不可因為你好像懂了，就自動跳過這個階段，怎麼判斷你懂了沒，一個簡單的判斷方式就是：「你能夠不看資料就回答出 python 有幾種資料型別，並且講出每個型別的值域範圍。」

還有另一個重點，就是 你必須自己執行你自己寫的程式碼，參考我的程式碼、修改參數、按下執行、檢查輸出值是不是和自己想像的相同，跟看 RS 寫的輸出結果，所帶來的感受度是完全不一樣的，透過修改參數，驗證自己的觀念是否正確，會帶給你無限大的自信。以上講的，都是 RS 本人痛過的經驗談。

  1. 變數 (Variables) & 資料型別 (Data Type)

    • 基本型別: Python 是隱式宣告(宣告變數時，不需要表明它的型別)，所以你更需要清楚瞭解 !

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      # Boolean(布林/二元)，值域範圍是 0(False) 和 1(True)，注意: 是大寫
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      this_is_boolean = True

      # ####################################################################
      # String(字串)
      # ####################################################################
      this_is_string = "字串可以用 雙引號 所框起來"
      another_string = '也可以用 單引號 框起來，這兩種都是字串'
      more_specific_about_string = '''如果你的字太多，
      還可以用多行的方式呈現，
      只要三個單引號或三個雙引號就可以了。'''
      more_info = """
      用單、雙引號交錯的好處，
      就是你不需要使用跳脫字元(escape char，反斜線(\))，
      你可以在裡面大膽的用'單引號'
      有些情況還有跳脫你的跳脫，~~根本就像在玩風聲，我識破你的識破XD~~ (誤
      e.g.
      1. print("我想t吃飯")   # 輸出為: 我想t吃飯
      2. print("我想\t吃飯")   # 輸出為: 我想    吃飯
      3. print("我想\\t吃飯")  # 輸出為: 我想\t吃飯
      """

      # ####################################################################
      # Integer(整數)，值域範圍在 Python 2 可以用 sys.maxint 來檢查最大值，
      # 而最小值自然就是 -sys.maxint-1，但這件事情在 Python 3 就不一樣了，
      # int 是沒有值域限制的，說是這樣說，但還是要看你的系統的位元數，
      # 可以用 sys.maxsize 來檢查，所以值域是在 -sys.maxsize-1 ~ sys.maxsize。
      #
      # 但 RS 必須老實說，我自己也沒有搞得很懂 Python 3 的 int 範圍，
      # 我的電腦是 64-bit，"理論上最大值"應該要是 9223372036854775807，
      # 我卻可以將 int 設超過這個"最大值"，如果大家有想法可以提出來救一下 RS。
      #
      # 值得注意的是，在 Java 與 Kotlin 中，有區分出 Long(長整數)，
      # Python 2 也還有 Long，而 Python 3 就只有 int。
      # ####################################################################
      this_is_int = 9487

      import sys    # 必須先引入 sys 套件，才可以使用
      max_int = sys.maxsize * 10
      print(max_int)          # 輸出為 92233720368547758070
      print(type(max_int))    # 輸出為 <class 'int'>

      # ####################################################################
      # Float(浮點數)，值域範圍為 sys.float_info.min ~ sys.float_info.max
      # 值得注意的是，在 Java 與 Kotlin 中，
      # 有區分 float 與 double 這兩種精度不同的浮點數，
      # 而 Python 只有 float 這一種浮點數。
      # ####################################################################
      this_is_float = 3.14159

      min_float = sys.float_info.min
      max_float = sys.float_info.max
      print("float max: ", sys.float_info.max, ", min: ", sys.float_info.min)
      # 輸出為 float max:  1.7976931348623157e+308, min:  2.2250738585072014e-308

      # ####################################################################
      # Complex(複數)，也就是實數和虛數的結合，在極座標等運算較常用到，這裡先不討論
      # 值得注意的是，這邊 Python 使用的是 j，而在數學上慣用的是 i。
      # ####################################################################
      this_is_complex = 1 + 2j

      基礎型別小結

      • Boolean 要記得大寫 (True, False)
      • Integer 理論值無上下限
      • Python 3 沒有 Long, Double 型別

    • 關於型別，你需要瞭解更多

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      # 怎麼確認一個變數的型別?
      # 假設我們用一個 Float 乘上一個 Int，那麼會變成什麼型別呢?
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      this_is_float = 0.9527
      this_is_int = 5278
      secret_variable = this_is_float * this_is_int
      print(type(secret_variable))    # 輸出為 <class 'float'>

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      # 各種進位該怎麼表示? 假設以十進位的 10，轉換成各種進位呢?
      # 十進位(Decimal)/ 二進位(Binary)/ 八進位(Octal)/ 十六進位(Hexadecimal)
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      decimal = 10
      binary = bin(decimal)
      octal = oct(decimal)
      hexa = hex(decimal)

      print("num: ", decimal, ", bin: ", binary, ", octal: ", octal, ", hex: ", hexa)
      # 輸出為 num:  10, bin:  0b1010 , octal:  0o12 , hex:  0xa

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      # 如何在各種基本型別中遊走? 如何轉換型別?
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      # 為了排版漂亮，各位就原諒 RS 不打 print 了齁

      # int/float/boolean to string
      int_to_string = str(100)         # 輸出為 100
      float_to_string = str(0.2266)    # 輸出為 0.2266
      boolean_to_string = str(True)    # 輸出為 True
      complex_to_string = str(2+3j)    # 輸出為 (2+3j)

      # string to int/float/boolean
      string_to_int = int("100")         # 輸出為 100
      string_to_int_base8 = int("14", 8) # 輸出為 12
      string_to_float = float("0.618")   # 輸出為 0.618
      string_to_boolean = bool("True")   # 輸出為 True
      string_to_boolean = bool("False")  # 輸出為 True
      # 有沒有覺得哪裡奇怪? 為什麼 bool("False") 會輸出 True?
      # 事實上，bool() 內只要有值，就會輸出 True
      # print(bool()) 或 print(bool("")) 就會輸出 False
      # 如果你沒有自己去替換這些參數
      # 或許發現這件事的時候，就是你的程式碼在系統出錯的時候了，然後被老闆釘在牆上
      string_to_complex = complex("2-3j") # 輸出為 (2-3j)
      string_to_complex = complex(2, 3)   # 輸出為 (2+3j)

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      # 如何知道各個型別占多少記憶體?
      # 用 sys.getsizeof 來檢查看看你的記憶體配置吧
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      # 浮點數測試
      print(sys.getsizeof(3.14159))        # 輸出為 24
      print(sys.getsizeof(3.14e+100))      # 輸出為 24
      print(sys.getsizeof(3.14e-100))      # 輸出為 24

      # 整數測試
      print(sys.getsizeof(100))            # 輸出為 28
      print(sys.getsizeof(sys.maxsize))    # 輸出為 36
      print(sys.getsizeof(int(1e+308)))    # 輸出為 164

      # 自創型別測試
      class MyCustomObject:
          def __init__(self, var1, var2, var3):
              self.var1 = var1
              self.arbitrary = var2
              self.name = var3

      print(sys.getsizeof(MyCustomObject(1, 2, 3)))    # 輸出為 48

    • 區域變數 (Local variables) & 全域變數 (Global variables) & 作用範圍(Scope)

      Python 的 Scope 和 Java 有很大的不同，Java 除了 import 之外，所有變數、所有運算都要在 class 內宣告和執行，而 Python 雖然彈性，卻可能讓初學者替自己埋下許多坑。

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      # 我們的全域變數，藉由觀察 global_var 在各階段的值，
      # 可以看出 Variables 與 Scope 的互動關係
      global_var = 10

      # 注意: 在 local scope 宣告的變數名稱，可以跟 global variable 同名，
      # 在邏輯上容易出錯，應盡量避免同名的用法

      def first_local_scope():
          local_var = 20     # 此為 local variable，
      											 # 與 second_local_scope() 的 local_var，
      											 # 雖然同名，但兩個是完全不相關的變數

          global_var = 30    # 此為 local variable，與 global variable 的同名
          print("global_var: ", global_var, ", local_var: ", local_var)

      def second_local_scope():
          local_var = 40     # 此為 local variable，與 first_local_scope 無相關

      		# 在這個 local scope 中，雖然可以讀取到 global_var，
          # 但無法修改 global_var 的值，如真的需要修改，需加入 global 關鍵字
          print("global_var: ", global_var, ", local_var: ", local_var)

      def third_local_scope():
          global global_var
          global_var = 50    # 因為有先加入 global 關鍵字，
      											 # 所以這次修改的是真正的全域變數
          print("global_var: ", global_var)

      # 真正的執行順序
      print("global_var: ", global_var)       # 輸出為 10，全域變數的初始值
      first_local_scope()                     # 輸出為 30, 20，此處輸出的是假的全域變數，事實上是區域變數
      second_local_scope()                    # 輸出為 10, 40，存取得到全域變數，可是無法修改
      third_local_scope()  										# 輸出為 50，此處修改的是真正的全域變數
      print("global_var: ", global_var)       # 輸出為 50，被 third_local_scope() 修改為 50

      關於更詳細的 Scope 測試，可以參考 (2017 5月) 有點複雜的 Python Scope，推薦從 Java 轉 Python 的人們研究。

      區域變數、全域變數、作用範圍小結

      • local scope 和 global scope 的變數可以取一樣的變數名稱，但不要找自己麻煩，盡量用變數名稱區分開來
      • 各個 local scopes 間的變數，不能互相修改
      • local scope 可以取用 global scope 的變數，但需要加入 global 的關鍵字
      • 盡量避免在 local scope 直接取用 global scope 變數，改用參數傳入與 return 的方式處理

  2. 邏輯控制 (Control Statements)

    • if else & for loop

      讓我們一起來用任性的鬼抓人小遊戲感受一下迴圈以及邏輯判斷：

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      print("鬼抓人開始!")

      # 值得注意的點是，counter 的值是從 0 到 11，不會到 12
      for counter in range(0,12):
      	if counter == 10:
      		print("數到十囉，我要去抓人囉。")
      	elif counter > 10:
      		print("原來時間已經到了喔，我竟然還在發呆沒去抓人。")
      	else:    # 除了等於、大於，剩下的自然就是小於的情況囉
      		print("現在數到 ", counter)

      print("遊戲結束")

      輸出結果

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      鬼抓人開始!
      現在數到  0
      現在數到  1
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      現在數到  3
      現在數到  4
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      現在數到  6
      現在數到  7
      現在數到  8
      現在數到  9
      數到十囉，我要去抓人囉。
      原來時間已經到了喔，我竟然還在發呆沒去抓人。
      算了，我不玩了。

      值得注意的地方是，沒有 ++、-- 來做變數遞增遞減，到現在還是很不習慣QQ，至於 Python 為什麼沒有，可以參考 Python integer incrementing with ++。

  3. 好用小技巧

    • 給多個變數單行指定同一個值

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      a = b = c = 10
      print("a = ", a, ", b = ", b, ", c = ", c)    # 輸出為 10, 10, 10

    • 給冗長或難讀的 function name 指定成一個好讀的別稱吧 !

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      def just_print(var1):
          print(var1)

      custom_name = just_print    # 將原本可能很長或可讀性不好的 function，
                                  # 指定成一個自己好讀的別稱
      custom_name(10)             # 輸出為 10

單日心得總結

先跟各位說抱歉，今天的量已經讓文章長到不好閱讀了，畢竟要在一篇的篇幅，把這麼多東西塞進去真的很不容易，很想把基本但卻占篇幅的講完，但這是文章，不是出書QQ。

從各標題的篇幅就可以抓到 RS 覺得的重點在哪裡，光是變數就占了一半，因為基礎，才要更瞭解，希望大家可以耐住性子，真的花點時間，自己做過一次這些觀念驗證，找到自己的知識盲區那瞬間會很興奮哈哈。

我是 RS，這是我的 不做怎麼知道系列 文章，我們 明天見。

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