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用一天的時間打好Python基礎，用深入淺出地說明，從零開始徹底精通Python程式語言，學習Python程式語言的精華.應用在大數據，機器學習和人工智慧，親手人機界面設計Tkinter及影像處理實作
What you'll learn:- 使用Python程式語言
- 學習Python物件導向程式語言
- 使用Python作數學運算
- 使用Python作大數據運算基礎
- 物件導向程式設計精華
- 使用Python作機器學習基礎
- Python直譯器與計算機
- 變數資料型態
- 運算式是由運算子與運算元組成
- +加-減*乘/除是運算子,先乘除後加減的結合優先順序
- 運算元是變數,數字,字串和資料結構
- =是分配符號,將右邊的值分配給左邊變數
- 變數 運算式與運算子 串列 堆疊 佇列
- 布林運算式,布林值為True或False
- 在if敘述中，條件後的敘述只執行一次，而在while敘述中，則可執行一次以上。
- 函數,將多個複雜的程式區塊包在函數裡面,這樣在需要時,可以重複呼叫它.
- 遞迴函數是自己呼叫自己的函數,有最終值,開始回傳.
- 類別,成員屬性與成員方法
- 異常或錯誤處理
- 開啟,關閉及寫入檔案
- Pycharm安裝除錯及安裝函式庫
- 函數預設參數值
- 函數pass敘述沒做任何事
- 使用者自訂函數
- 區域變數的生存空間
- 遞迴函數
- 迴圈結構for
- 迴圈結構while
- Python 精通程式語言 類別
- 類別class與封裝
- 建構函數__new__()
- Python並沒有強制資料成員一定要被封裝
- 確保物件資料的安全性。使用者不直接存取object物件資料，而透過方法介面去存取
- Python 精通程式語言 繼承
- Python 物件導向程式語言
- 父類別和子類別
- 父類別與子類別的關係
- Python 多型、動態聯繫
- Python 物件導向程式設計實作繼承,多型
- Python行程平行運算
- Process,start()啟動行程
- os,getpid()得到行程編號
- Queue可以用在行程和執行緒儲存資料
- 行程的生產與消費
- 行程
- 以執行緒Thread來執行
- 執行緒的鎖
- 生產與消費使用執行緒
- Python資料及檔案處理
- 開啟寫入文字檔模式wt
- 開啟寫入二進位檔模式wb
- 用with來關閉檔案
- 文字檔案結構JSON
- ensure_ascii=False,indent=2設定dump為中文字
- 親手網站擷取與爬蟲大數據資料使用Python
- Flask模組
- Web服務與自動化
- BeautifulSoup抓Scrape網頁
- 函數的名稱和參考位址
- 費氏係數使用迴圈方式實作
- Python建立和sqlite資料庫連接
- SQL標準的資料庫語言，可以存取和更新資料庫的記錄資料。
- SQLite支援的SQL92指令
- 建立資料表和定義資料表欄位
- 資料表記錄的查詢、插入、刪除和更新
- Python程式語言資料型態
- Python程式語言識別名稱
- Python程式語言運算式與運算子
- Python程式語言運算子結合優先順序
- Python程式語言數字，字串與變數
- 人機界面及影像處理
- 人機界面Tkinter
- Pillow影像處理
- Python遊戲設計
- 乒乓球遊戲
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循序漸進，從Python一天學會基礎到從零開始徹底精通Python 程式語言並實作
本課程有一天學會 Python及從零開始徹底精通Python 程式語言兩個重要課程
親手從零開始Python 程式設計實作並圖形教學
這是華人界的知名科學家吳佳諺所推出的線上課程。
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親手乒乓球遊戲實作
從零開始，從觀念入門，親手圖形化解釋，Python變數資料型態，運算式與運算子，資料結構，控制結構，函數，類別，繼承，異常或錯誤處理，使用matplotlib畫圖，Python 資料結構與畫圖簡介，數組tuple和集合set和Scipy科學函數庫，檔案與JSON資料結構讀寫，人機界面及影像處理，乒乓球遊戲，讓你徹底了解Python 程式語言。
初學者到進階使用者到徹底研究Python程式語言，對Python程式語言有興趣的人，商管財經人士，文法商人員，一般工程師，理工醫，電子電機與資料工程師、資料科學家。
相信自己，心想事成，快快樂樂學習Python程式語言。
1.下載及安裝Python軟體
1-1.在Mac下載及安裝Python軟體
使用pip install 套件名稱
安裝套件
pip install 套件名稱
解除安裝套件
pip uninstall 套件名稱
檢視目前系統已經安裝的套件
pip list
安裝Anaconda,Numpy,Matplotilib
在Mac選取Launchpad打開Anaconda Navigator
在Mac可以選取Spider或jupyter notebook來執行
1-2.在Window 10下載及安裝Python軟體
在Window 10下載及安裝Python軟體
在Window 10下載及安裝Python軟體
這是安裝程式軟體的路徑,預設是安裝在C:\Programs目錄下
在Window 10打開Python開發環境
這是Python的Shell直譯器
按下win鍵,選取命令提示字元
在命令提示字元下輸入python
進入python直譯器
離開python直譯器輸入exit()
在Windows 10安裝Anaconda
安裝Anaconda,Numpy,Matplotilib
選取Python 3.6版本
使用conda安裝模組
選取Spider
選取Jupyter Notebook
1-3下載及安裝PyCharm
在Mac下載及安裝PyCharm
安裝完Python後,設定直譯器路徑
Pycharm可以使用Python和Jupyter notebook的檔案
在Pycharm新增函式庫
在Windows 10下安裝Pycharm
下載Community版
2.Python直譯器與計算機
Mac電腦/usr/local/bin
Windows電腦C:\python36
set path=%path%;C:\python36
這是設定utf-8-*-編碼
#-*- coding: utf-8 -*-
#是註解符號
輸入python執行
$ python
變數資料型態
整數
浮點數
字串
運算式是由運算子與運算元組成
+加-減*乘/除是運算子,先乘除後加減的結合優先順序
運算元是變數,數字,字串和資料結構
=是分配符號,將右邊的值分配給左邊變數
2-1資料型態
Python支援的資料型態:
浮點數(floating point)
字元(char)
整數(integer)
物件(object)
布林常數(Boolean)
空值(null)
字串(string)
2-1-1整數
十進位
>>> 88888
88888
>>> 99999
99999
>>> 1000
1000
>>> 10
10
>>> 15
15
整數位元運算子
資料型態轉換成整數使用int()函數
整數int的數值大小,可以無窮大無窮小
2-1-2布林資料型態
有True和False兩種布林資料型態
2-1-3浮點數型態
Python提供三種浮點數值,float,complex和標準函式庫的decimal.Decimal三種型態
3.14159
1.0e9=1000000000
1.0e-3=0.001
將其它資料類型轉成浮點數使用float()
Complex複數
複數資料型態包含一對float浮點數,表現實數和虛數j.
>>> z=58-3.14159j
>>> z.real
58.0
>>> z.imag
-3.14159
Decimal數字
Decimal數字,它的精確度是由我們來指定.
Decimal的引數可以是整數,或是字串.但不可以是浮點數,因為浮點數IEEE754的表達方式可能會有誤差.
2-1-4字串
可以使用雙引號”或單引號’包起來的字串
>>> "林小寶"
‘林小寶'
>>> '林曉雯'
‘林曉雯'
多行文字包三重引號在裡面
將其他資料型態轉成字串使用str()函數
\n為換行
\tab 為空tab鍵
\’代表單引號
\”代表雙引號
\\代表反斜線
用[]符號來擷取字元
2-1-5物件類別
類別是抽象的，而物件就是類別的實體。
物件也是Python的資料型態。
類別class的實體就是物件型態
>>> a='justin'
>>> type(a)
>>> x=5
>>> type(x)
>>> y=8.9
>>> type(y)
2-2識別名稱
每一個變數都有識別名稱。
我們變數宣告時，就是給該變數一個識別名稱。
所有的識別名稱是由字元、數字、下底線(_)所組成。
Python是有大小寫的區隔，a和A是不一樣的變數。
2-3運算式與運算子
邏輯運算子
關係運算子
算術運算子
2-3-1邏輯運算子
邏輯運算子and,or,not
Python提供了三個邏輯運算子and,or,not.可以使用短路邏輯short-circuit邏輯
運算式出現在布林中,求值結果就是布林值
身份運算子is
成員運算子in
對於群集資料數組,串列和陣列,我們可以使用in運算子來測試隸屬關係
2-3-2關係運算子
比較運算子和邏輯運算子所得到的結果就是一個布林值(True或False)
2-3-3算術運算子
2-4運算子結合優先順序
運算子優先順序,先乘除後加減
2-5數字，字串與變數
變數名稱只能使用小寫字母(a到z),大寫字母(A到Z),數字(0到9),底線(_)
名稱的第一個字元不能用數字,Python會將底線開頭的名稱視為特殊用途(例如__main__)
3.資料結構
變數
運算式與運算子
串列
堆疊
佇列
數組tuple,集合set和字典
可以用數組tuple來儲存固定的元素,使用小括號()來建立一數組tuple
集合的元素放置沒有按照順序,可以使用{}大括號來建立一集合Set
集合加上索引就是字典{索引:值}
4.控制結構
布林運算式,布林值為True或False
在if敘述中，條件後的敘述只執行一次，而在while敘述中，則可執行一次以上。
While敘述的程序圖形中.選取結構和循序結構，都只執行程式敘述一次，如果我們要讓同一行程式重複執行好幾遍則要用迴圈敘述。
迴圈敘述可以重複執行某一段程式好幾遍，直到條件的不成立才跳出這個迴圈。
選取結構if
語法if:
if 條件運算式:
程式敘述1
else:
程式敘述2
迴圈結構while,for
語法:
for 計數變數 in range(起始值,終始值):
程式敘述
邏輯運算子
邏輯運算子可以結合條件，以一個表達式判斷許多條件，而這些條件的結果不是真True就是假False。
and稱為”與邏輯運算子”，只有當所有條件都成立時才會回傳真True，否則回傳假False。
or稱為或邏輯運算子，只要運算式中一個條件成立就會回傳真True，只有當所有的條件都為假Fasle時，才會回傳假False。
not為相反邏輯運算子，真True的條件加上not相反邏輯運算子時，就會變成假False﹔當假False的條件加上not相反邏輯運算子時，就會變成真True。
一個選擇的if敘述
if 條件:
敘述
巢狀的if敘述與多重選擇決策
在這個例子中有5個等級來做選擇，就叫做多重選擇。
語法:
if (條件1):
敘述1
elif (條件2):
敘述2
elif (條件3):
敘述3
elif (條件4):
敘述4
else (條件5):
敘述5
迴圈結構for
Python提供for敘述作為迴圈，除了迴圈主體敘述(statement)，還有迴圈的條件結構。
迴圈結構while
在if敘述中，條件後的敘述只執行一次，而在while敘述中，則可執行一次以上。
5.函數
將多個複雜的程式區塊包在函數裡面,這樣在需要時,可以重複呼叫它.
遞迴函數是自己呼叫自己的函數,有最終值,開始回傳.
pass敘述沒做任何事
預設參數值
使用者自訂函數
區域變數的生存空間
函數的參數為區域變數.函數的參數生存空間只在函數的範圍內
在函數內定義的變數,其作用範圍在函數內
遞迴函數
我們可以將費氏級數定義成。
遞迴函數有兩個條件。一個是最終遞迴的值，然後開始回傳；一個就是遞迴函數的運算式。這兩個條件就可以組成遞迴函數。fib()最終的值是fib(0)=0和fib(1)=1；遞迴函數的運算式是fib(index)=fib(index -1)+fib(index-2);。
函數參數與引數
費氏係數使用迴圈方式實作
函數的名稱和參考位址
參數預設值的給值
當函數預設值是物件參考時
函數呼叫,每次重新分配串列物件
關鍵字引數
函數參數*name接受實體tuple,函數參數**name接受字典
*args代表任意數量的引數
Lambda運算式
Lambda關鍵字可以建立傳回一個匿名函數
使用Lambda運算式當回傳匿名函數
文件字串
套件模組
自訂套件模組
我們可以在開設的forecastModule目錄中放__init__的檔案，這樣 Python 就會將這個forecastModule目錄當作一個套件，而這個目錄名稱就是套件名稱，__init__可以是空的檔案
模組搜尋路徑
Python會到sys標準模組的path變數內的一串目錄名稱串列去搜尋
第一行空白行是一個’’空字串,代表目前檔案的目錄
Python內建字串相關函數
len()函數取得字串長度
split()函數來使用分隔符號來將字串分解成短字串的串列
join()函數將字串串列串成一個字串
+運算子連接字串
*用來複製字串
6.類別
成員屬性與成員方法
類別和實體變數
＿init__(self,..)為建構函數,實體化物件時會呼叫它
self為自己這個物件
__init__(self)建構物件, __del__(self)解構物件
Python 精通程式語言 類別
類別class與封裝
類別是抽象的，而物件就是類別的實體。在這我們將介紹物件類別圖來解釋類別。
物件導向程式設計(object oriented programming簡稱OOP)有幾個特色，分別為類別封裝、繼承inheritance、多型polymorphism。
資料封裝指的是在類別成員(資料欄或方法)宣告存取控制。使用公用public、私有者__，私有者__只有本類別的方法允許使用，公用者public任何類別都允許存取。
衍生類別為本類別的次類別(subclass)或稱為子類別、延伸類別(extended class)，本類別稱為子類別的父類別(super class)或稱為父類別(祖先類別)。
建構函數__new__()
當我們建立物件時，我們常要初始化物件的實體變數。初始化實體變數，是最經常看到的初始化。建構子是當我們使用＿new__()來新增類別實體時，Python會自動執行該函數，以便初始化物件__init__()。
x=Complex(3.0,4.0)，Python會先呼叫__new__()來建立Complex(3.0,4.0)物件,然後會呼叫__init__()來初始化Complex物件
建立物件第一步是新增變數x。第二步驟是Complex(3.0,4.0)，也就是新增Complex(3.0,4.0)類別的物件，在主記憶體上為它配置空間。第三步驟是將剛剛在記憶體上新增物件的位置給x變數，這樣就完成參考(物件位置的分配)，也就是將物件的位置給Complex類別型態的x變數。
封裝
物件需要封裝，來確保資料不會直接被不正當的存取。
物件需要封裝於其它的系統。物件應該只開特定的方法來和程式其它部份交談，以確保程式的穩定性。
這些方法定義了介面，為物件和使用它們程式間的介面。
使用者clinet應該呼叫物件object的方法，而再使用物件的方法來存取物件object內部的資料。
這是確保物件資料的安全性。使用者不直接存取object物件資料，而透過方法介面去存取。
Python並沒有強制資料成員一定要被封裝。
Class Private 是以二個下底線 __ 開頭，而且不超過一個下底線 _ 結尾的的變數名稱，例如 __name 或 __tricks，但是__init__() 就不是 class private，但這種兩個下底線開頭和結尾叫特殊方法
7.繼承
class 子類別(父類別1,父類別2,父類別3,..):
敘述1
敘述2
當子類別繼承 (inheritance) 超過一個來源的時候，會以寫在最左邊的父類別優先繼承，多個父類別如果有相同名稱的屬性 (attribute) 與方法 (method) ，就會以最左邊的父類別優先。
多型:子類別和父類別有同名的getEngine()名稱
Python 精通程式語言 繼承
物件導向程式語言
物件導向程式設計中，繼承是一個很重要的特色，它是讓軟體模組可以再使用的一個機制。當建立類別時，我們可以使用繼承機制來使用已存在類別的屬性和方法。這已存在的類別，我們稱為父類別或基礎類別，而使用它的類別稱為子類別或延伸類別。
衍生類別為本類別的次類別(subclass)或稱為子類別。延伸類別(extended class)，本類別的延伸類別稱為上層類別(super class)或稱為父類別(祖先類別)。
父類別和子類別
父類別與子類別的關係
物件導向的優點之一繼承(程式可重複再使用性)。父親和兒子有相同的基因，有相同的血型和，而且思想行為都很相似，這就是繼承。在程式設計中，父親有的兒子就可以繼承，因此程式碼可以不用再寫，這樣就降低了相同的程式重複出現，而降低軟體程式的大小。因此不要重複的使用相同的程式碼，是物件導向繼承的重點。
物件導向程式設計另外一個重點是封裝。為了降低模組與模組之間，類別與類別之間的存取複雜度，因此要將資料封裝起來，以免造成資料存取的不一致性。資料的存取，只能在該類別中。要存取另外一個類別的資料，最好透過該類別的函數或者管理類別來存取，來保證資料存取的安全與一致性。
多型、動態聯繫
子類別是父類別的特殊化，每一個子類別的實體都含有父類別的實體。例如每一個外聘員工都是員工，但，不是每個員工都是外聘員工。子類別的物件可以用來當作父類別型態的物件。這個就稱為多型(Polymorphism)。
實作繼承,多型
Circle類別改寫Point類別__repr__()方法,多型
repr()函數會對給定的物件呼叫__repr__()特殊方法
8.異常或錯誤處理
使用raise關鍵字丟出例外
開啟,關閉及寫入檔案
檔案處理
fp=open(‘檔案名稱’,’檔案開啟模式’)
9.使用matplotlib畫圖
Matplotlib.pyplot是畫圖的命令集合函數.每一個pyplot函數可以建立或修改圖形
10.Python 資料結構與畫圖簡介
•數組tuple和集合set
•Scipy科學函數庫
•numpy模組建立矩陣
•Pandas資料結構
•Matplotlib畫圖
11.數組tuple和集合set和Scipy科學函數庫
可以用數組tuple來儲存固定的元素,使用小括號()來建立一數組tuple
集合的元素放置沒有按照順序,可以使用{}大括號來建立一集合Set
Scipy模組提供科學運算及線性代數的運算模組
12.numpy模組建立矩陣
•numpy模組建立矩陣
•矩陣運算
•reshape()改變陣列的長寬
•np.zeros((10,3))產生10*3的矩陣
13.Pandas資料結構
•使用pip install安裝pandas
•Pandas讀取csv
•讀取台灣加權股價指數csv檔,big5編碼
•Series序列資料
•pandas的DataFrame
•資料選擇與篩選
lambda可調式參數
14.Matplotlib畫圖2
•Matplotlib畫圖
•plt.plot([1,2,3,4])預設是X軸
•# ‘r—'紅色虛線,'bs'藍色矩形,'g^'綠色三角形
•scatter()散點圖函數
•meshgrid()函數畫網格
15.資料及檔案處理
檔案處理
開啟,關閉及寫入檔案
讀取檔案
讀寫資料
開啟寫入文字檔模式wt
開啟寫入二進位檔模式wb
用with來關閉檔案
文字檔案結構JSON
ensure_ascii=False,indent=2設定dump為中文字
16.人機界面及影像處理
人機界面Tkinter
在圖形化介面，一個事件代表了一些動作，例如按下按鈕，拖拉滑鼠，在鍵盤上按下按鈕，在視窗上按下關掉視窗的按鈕，或者是任何期望引發回應的動作。
從tkinter人機界面套件輸入所有模組
from tkinter import *
#建立最上層視窗
root = Tk()
Tkinter事件處理
Tkinter選單
Tkinter影像圖片
使用pip安裝pillow
Tkinter滑鼠鍵盤事件
Pillow影像處理
使用pip安裝pillow
RGB三顏色與像素
使用PIL套件的Image物件
使用Image圖片的crop()函數來切割圖片
複製圖片並且貼上圖片
調整圖片長寬
將本目錄的所有圖片都加上PNG.png圖片
20.Python遊戲設計
乒乓球遊戲
遊戲開始按下空白鍵
乒乓球掉到底下,乒乓球減少一顆
乒乓球撞到灰色磚塊可以消滅磚塊
球撞到黑色磚塊會變灰色磚塊
磚塊全部撞完,你贏囉
遊戲結束囉
人機界面Tkinter
在圖形化介面，一個事件代表了一些動作，例如按下空白鍵按鈕，在鍵盤上按下左右鍵按鈕，在視窗上按下關掉視窗的按鈕，或者是任何期望引發回應的動作。
乒乓球遊戲實作
MyGameObject類別
MyBall繼承自MyGameObject類別
MyPaddle類別繼承自MyGameObject類別
MyBrick類別繼承自MyGameObject類別
MyGame類別繼承自Frame類別
開始遊戲
Overview
