Python系列1

Python 的第一堂課
Say Hello to Python
2017/07/05
蔡數真
pabeni@iis.sinica.edu.tw
健康照護領域資料分析基礎能力研習

蔡數真
 現為中研院資訊所研究助理
 研究興趣 :
 電腦對局知識之深度學習
 模擬系統模組建構與分析
 資料特徵探勘

Python 系列課程介紹
 Python 的第一堂課 – Say Hello to Python
 Python基本介紹、相關軟體安裝與實作
 Python 的基本功夫(上)
 資料型態、變數、資料結構、運算式、敘述式與實作
 Python 的基本功夫(下)
 函式、類別、迴圈、檔案處理、套裝函式與實作
 Python 的實例與操作 – 以健康照護為例
 爬蟲程式、繪圖與實作

Outline
 何謂程式語言?
 為何該學 Python ?
 Python 介紹
 誕生
 Python 2 和 Python 3
 特色
 相關軟體安裝與測試
 軟體安裝
 軟體測試
 Python 的精神
 除錯工具介紹
 資源介紹及參考資料
4

何謂程式語言?
 人與人的溝通是透過語言，人與機器的溝通是
透過程式語言
 語言有格式，程式語言也有
 語言學習要學語法、片語、邏輯等，重要的是
持續的練習
5

為何要學 Python
 https://fossbytes.com/best-popular-programming-languages-2017/
6

為何要學 Python
 豐富的數據處理套件
 支援多種深度學習架構
 多種數值計算套件
 自動管理記憶體
7

Python 介紹 - Python 的誕生
 1989年，吉多・范羅蘇姆（Guido van Rossum
）為了打發在阿姆斯特丹的聖誕假期而誕生
Python
 至今依舊關心 Python 的發展
 吉多・范羅蘇姆是《 Monty Python‘s Flying
Circus 》的劇迷
8

Python 介紹 - Python 2 和 Python 3
 Python 2 與 Python 3
 平行的各自發展
 不完全相容
 版本更新與維護工作皆持續進行
 Python 2 開發早，函式庫及其他支援也較完善
 Python 3 有急起直追
 Python 3 可以很好的避免編碼的問題
9

Python介紹 - 特色
 可以整合多種程式語言
 以縮排凸顯程式區塊
 有強大的字串處理函數
 各型態套件眾多，資源豐富
10

相關軟體安裝與測試 - 軟體安裝
 安裝 Anaconda 套件組
 安裝 Selenium 套件
 安裝 Google Chrome
 安裝 Chromium
11

 安裝 Chromium
12

 可支援 Linux、Windows 及 Mac作業系統
 可支援 Python 2.x 及 Python 3.x
 提供自由切換模式
 內含多種科學、工程、數據分析等套件
 內含 Spyder 編譯器
 內含 jupyter notebook 環境
 免費
13

 開啟 Anaconda 官網
(https://www.continuum.io/downloads)之下載頁面
14
Ex.

15

16

17

18

19

20

21

… …
路徑要稍微記一下
22

23

安裝要等好一下喔 !
24

25

 Windows 啟動鍵 -> 所有程式 -> Anaconda
完成 !
26

 安裝 Chromium
27

 套件介紹
 套件發展歷史
 套件特色
 套件工具簡介
 安裝指令
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 安裝 Selenium 套件 - 套件介紹
 主要用於 Web 應用程式的自動化
 支援所有以 Web 為基礎的管理工作
29

 安裝 Selenium 套件 -套件發展歷史
 Selenium 由 Jason Huggins 所開發
 為了解決自動驅使頁面進行 JavaScript 的工作
 誕生於 2004 年的芝加哥 ThoughtWorks 公司
 早期的 Selenium 無法有效解決瀏覽器對 JavaScript
的安全限制
 2006年，Google 工程師 Simon Stewart，基於
Selenium 的痛點加以改進
 改善 Selenium 的專案名為 WebDriver
30

 安裝 Selenium 套件 -套件發展歷史
 2008年，Selenium 和 WebDriver 正式合併
 Selenium1 + WebDriver = Selenium2
 Selenium1 : 為解決自動化驅使頁面進行 JavaScrip 工作而
產生
 WebDriver : 為解決 Selenium1 的缺點而產生
 Selenium1 和 WebDriver 相輔相成
31

 安裝 Selenium 套件 - 套件特色
 支援多種瀏覽器
 Chrome、IE、Firefox、Opera、Edge
 支援多種平台
 Linux、Windows、MAC
 支援多種語言
 Python、Java、Ruby、C#、JavaScript、C++
 操作容易
 免費
32

 安裝 Selenium 套件 - 安裝指令
33

 安裝 Chromium
34

 至
https://www.google.com/chrome/browser/desktop/inde
x.html 網頁下載相對應的版本
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 安裝 Chromium
36

 安裝 Chromium
 講座將以 Chrome 為目標進行實地的操作
 http://chromedriver.storage.googleapis.com/index.html
 本次講座以版本2.28作示範
 將檔案載下來後，請放在 Anaconda3 資料夾下
 請先確定一下 Anaconda3 資料夾的路徑
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相關軟體安裝與測試 - 軟體測試
 Anaconda Prompt 套件管理
 利用 Anaconda Prompt 執行程式
 利用 Anaconda Prompt 操作虛擬環境
 Ipython / Spyder 操作
38

39

 Aanconda Prompt 套件管理
 類似 Windows 下的命令提示字元，以 Enter 鍵觸發
執行命令
 開啟方式
 Windows 啟動鍵 -> 所有程式 -> Anaconda3 -> Anaconda
Prompt
 Anaconda 已安裝多種套件
 安裝新套件前得先檢查，以免重複安裝
40

 Aanconda Prompt 與命令提示字元的差異
…
…
…
…
…
…
41

42
…
…
…
…
…
…

43
…
…
…
…
…
…

 查詢所有已安裝套件
44
…
…
…
…
…
…
…
… … … …… …
…
…
Ex.

 查詢已安裝套件
45

 套件更新
 以更新 ipython 為例
…
…
…
…
…
…
46

 套件安裝
 方法一
 方法二
 方法三
…
…
套件名
套件名
套件名
47

 套件安裝
 請練習安裝 Selenium 套件
…
…
48
Ex.

 套件解安裝
 方法一
 方法二
 方法三
…
…
套件名
套件名
套件名
49

50

 Step 1. 開啟新文字文件，並寫入以下小程式
…
…
…
…
51
Ex.

 Step 2.
…
…
…
…
1.
2.
52
Ex.

 Step 3.
 請注意檔案路徑 !!!
1. 輸入檔名及附檔名
2. 選擇 “所有檔案”
3.
53
Ex.

 Step 4. 執行
 Step 5. 結果
54
Ex.

55

 何時需要建立虛擬環境 ?
 需在 Python 2.x 下執行程式，但系統安裝 Python 3.x
 需要一個 Python 環境來進行測試
 … …
56

 操作內容
 建立虛擬環境
 切換虛擬環境
 關閉虛擬環境
 複製虛擬環境
 移除虛擬環境
 檢視所有虛擬環境
57

 操作內容
 建立虛擬環境之指令
58
版本虛擬環境名

 操作內容
 切換虛擬環境之指令
虛擬環境名
59

 操作內容
 關閉虛擬環境之指令
虛擬環境名
60

 操作內容
 複製虛擬環境之指令
虛擬環境名
61

 操作內容
 移除虛擬環境之指令
虛擬環境名
62

 操作內容
 檢視所有虛擬環境之指令
63

 Ipython 操作
 Python 的版命令提示字元
 開啟方式
 Windows 啟動鍵 -> 所有程式 -> Anaconda3 -> Ipython
 操作內容
 輸入時自動偵測相關變數、
函式、套件名等
 查詢教學
 簡單說個 Hi
 每句程式碼有延續性
 利用 ↑ 和 ↓ 按鍵找尋程式
碼
 觀看目前的所有程式碼
 程式執行
64

 Ipython 操作
 操作內容
 自動偵測相關變數、函式、套件名等 – 使用 Tab 按鍵
 練習找到 print 函式
65
Ex.

 Ipython 操作
 操作內容
 查詢教學 - 使用 “ ? “
66
Ex.

 Ipython 操作
 操作內容
 簡單說個 Hi
67
Ex.

 Ipython 操作
 操作內容
 每句程式碼有延續性
68
Ex.

 Ipython 操作
 操作內容
 利用 ↑ 和 ↓ 按鍵找尋程式碼
69

 Ipython 操作
 操作內容
 觀看目前的所有程式碼 – 使用 history
70
Ex.

 Ipython 操作
 操作內容
 程式執行
程式路徑
71

 Ipython 操作
 操作內容
 請依序鍵入以下程式碼
 apple = 12
 banana = 3
 sum = a + b
 pri … …
72
Tab，找到apple Tab，找到banana
Tab，找到print
Ex.

相關軟體安裝與測試 - Python 的精神
73
Ex.

 Beautiful is better than ugly.
 優美的比醜陋的好。
 Explicit is better than implicit.
 明確的比隱晦的好。
 Simple is better than complex.
 單純的比複雜的好。
 Complex is better than complicated.
 複雜的比混亂的好。
74

 Flat is better than nested.
 平面的比巢狀的好。
 Sparse is better than dense.
 疏鬆的比緊湊的好。
 Readability counts.
 可讀性是很重要的。
75

 Beautiful is better than ugly.
 Explicit is better than implicit.
 Simple is better than complex.
 Complex is better than complicated.
 Flat is better than nested.
 Sparse is better than dense.
 Readability counts.
 Special cases aren't special enough to break the
rules.
 特例也沒有特別到可以破壞規則。
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 Although practicality beats purity.
 雖然實用性次於純粹
 Errors should never pass silently.
 錯誤永不可以靜默。
 Unless explicitly silenced.
 除非明確的靜默。
 In the face of ambiguity, refuse the temptation to
guess.
 面對歧異時，不要嘗試去猜測。
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 There should be one-- and preferably only one --
obvious way to do it.
 應該有一個，且最好只有一個明確的方法來解決。
 Although that way may not be obvious at first
unless you're Dutch.
 雖然這種方式不是那麼容易達成，除非你是Dutch
。
78

 Now is better than never.
 現在做，總比都不做強。
 Although never is often better than *right* now.
 雖然過去從未比”現在”好。
79

 If the implementation is hard to explain, it's a bad
idea.
 如果這個實作難以解釋，那就是個壞點子。
 If the implementation is easy to explain, it may be
a good idea.
 如果這個實作容易解釋，那就是個好點子。
 Namespaces are one honking great idea -- let's do
more of those!
 命名空間是一個超棒的點子，可以多多使用!
80

 執行程式
 設定中斷點
 除錯工具
 變數值顯示欄
81
除錯工具介紹 - 使用 Spyder

 執行程式
 使用 F5 按鍵
 使用工具列的
82
結果顯示欄

 變數值顯示欄
83
變數顯示欄

 設定中斷點
 使用 F12 按鍵
 左鍵兩下
84
1. 工具欄選 Debug
2. 設定中斷點

 除錯工具
85
以除錯模式進行程式

 除錯工具
86
單步執行，不進入函式

 除錯工具
87
單步執行，會進入函式

 除錯工具
88
程式執行直到
函數返回或
下一中斷點

 除錯工具
89
程式執行直到
下一中斷點

 除錯工具
90
停止除錯模式

Step 1. 請開啟 Spyder，並輸入以下程式碼
91
Ex.

Step 2. 先利用按鍵執行程式，觀看程式執行
結果
Step 3. 請在行設定中斷點
Step 4. 執行按鍵，開始進入除錯模式
92
Ex.

Step 5. 在右下方的結果顯示欄中，利用
觀察除錯工作執行位置
Step 6. 左上方切換至標籤
Step 7. 執行按鍵，再次在右下方的結果顯
示欄中，利用觀察除錯工具執行的
位置
 按鍵用途是單步執行且不進入函式
93
Ex.

Step 8. 執行按鍵，觀察結果顯示欄中，利
用觀察除錯工具執行的位置，並且
觀察標籤中變數 i 的數值
Step 9. 重複 Step 8. 直到變數 i 的數值為 3
94
Ex.

Step 10. 執行按鍵
Step 11. 執行按鍵後，觀察程式碼欄、結果
顯示欄和
Step 12. 執行按鍵，回到程式
 按鍵用途是持續執行除錯直到下一個中斷點
95
Ex.

Step 13. 執行按鍵後，觀察程式碼欄、結果
顯示欄和
 按鍵用途是程式執行直到函數返回或下一中斷點
Step 14. 執行或結束除錯工作
96
Ex.

 當機了怎麼辦 ?
 結果顯示欄中，重新啟動系統
97
1
2

資源介紹及參考資料
 codeacdemy
 https://www.codecademy.com/learn/all
 Learn Python Programming
 https://www.programiz.com/python-programming#learn-python-tutorial
 Python 使用者群組
 http://wiki.python.org.tw/Python/%E7%AC%AC%E4%B8%80%E6%AC%A1
%E7%94%A8%E5%B0%B1%E4%B8%8A%E6%89%8B
 CSS selector 指令介紹
 https://www.w3schools.com/cssref/css_selectors.asp
 Python - 十分鐘入門
 http://tech-marsw.logdown.com/blog/2014/09/03/getting-started-with-python-
in-ten-minute
98

 學習如何使用 Python 程式語言
 https://www.gitbook.com/book/chusiang/using-python/details
 建立用於科學計算的 Python 開發環境
 http://ppt.cc/OBEsY
 tutorialspoint – Python
 https://www.tutorialspoint.com/python/index.htm
 網站擷取 – 使用Python by Ryan Mitchell
 Python 初學特訓班 by 文淵閣工作室
 不只是測試: Python 網路爬蟲王者 Selenium by 蟲師
99

 Selnium wike
 https://en.wikipedia.org/wiki/Selenium_(software)
 Chromium wiki
 https://en.wikipedia.org/wiki/Chromium_(web_browser)
 CSS selector 指令介紹
 https://www.w3schools.com/cssref/css_selectors.asp
 網路爬蟲筆記
 https://dotblogs.com.tw/jason_wang/2016/12/18/python_crawler
 Built-in Exceptions
 https://docs.python.org/2/library/exceptions.html
100

 Python 程式設計
 https://docs.python.org/3/tutorial/index.html
 matplotli
 https://matplotlib.org/users/text_intro.html
 Python 之旅
 http://www.chinesepython.org/pythonfoundry/marrpydoc/python1.htm
 蔡炎龍教授的 Python 自學投影片
 http://yenlung.km.nccu.edu.tw/home/index.php?f=contentShow&id=424
101

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