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Python基本資料運算
Revised on March 7, 2020
? 內建資料型別
? 常值
? 變數
? 運算子
? 資料型別轉換
? 使用print()函式
? 使用input()函式

? 程式經常需要處理不同類型的資料
? 課程名稱是字串資料
? 修課學生人數適合用整數
? 資料會存在記憶體，依據資料的類別及可能的大小，選用合適資料型
別，才能順利運作又不浪費儲存空間
? 在Python的標準函式庫中，提供許多內建的資料型別，可以做為程式
中處理資料的型別
? Python的內建資料型別，都是以物件的形式實作而成
內建資料型別 1/3

? 在物件導向程式中，特性類似的物件可以歸類成同?個類別(Class)，
而物件(Object)是由類別所實作而成的實體(Instance)
? 例如車牌號碼為ABC-1234和ABC-2345的車子，兩者雖然都是「車子」類
別的實體，但是各為不同的物件
? 物件屬性(attribute/property)是指物件具備的性質，例如車子的
排氣量、顏色、廠牌
? 物件方法(method)是指物件具備的功能，例如汽車可以發動、加速、
剎車、換檔
? 「.」運算子用來取得物件的屬性值或執行方法。例如
? myCar.Color
? myCar.shift('d')

? 數值資料型別(Numeric type)
提供int、float等可以處理數值的資料型別
? 文字序列資料型別(Text sequence type)
提供str資料型別來處理字串文字資料
? 序列資料型別(Sequence type)
提供list、tuple和range三種資料型別，可以處理系列的資料
? 映射資料型別(Mapping type)
提供dict資料型別，可以使用關鍵字查詢相對應的資料

? 「常值」(或稱字面值)是指資料本身的值不需要經過宣告，寫在敘述
中電腦就可以直接處理的數值或字串資料
? 例如：3、'three'、True等
? Python提供常用的常值有：
? 整數常值用來表示整數
? 布林常值只有True(真)和False(假)兩種值
? 浮點常值是用來表示帶有小數點數字的資料
? 字串常值是用來表示連續的字元
常值(Literal) 1/6

? 整數常值
? 整數(Integral)常值是指沒有帶小數位數的整數數值
? 例如：0、23、-56
? Python語言可以使用10進制、2進制、8進制及16進制來處理整數常值
? ?進制：程式中?連串的數字，會預設為?進制的int整數資料，例如123
? 二進制：由數字0和1所組成，必須以0b開頭，例如0b01111011
? 八進制：由數字0 ~ 7所組成，必須以0o開頭，例如0o173
? ?六進制：由數字0 ~ 9和字?a ~ f所組成，必須以0x開頭，例如0x7b
常值(Literal) 2/6

? 布林常值
? 布林(Boolean)常值只有True和False兩種值，True代表真、False代表
假，常用於程式的邏輯判斷
? 浮點數常值
? 浮點數(Floating point)常值又稱為實數常值，需要用到帶小數點的數
值時，就必須使用浮點數常值
? 浮點數有兩種表示方式：
? 小數點表示法，例如3.14159
? 科學記號，例如
? 2.34e+5，表示2.34×105，即234000.0
? 6.7E-3表示6.7 ×10-3，即0.0067
常值(Literal) 3/6

? 字串常值
? 字串常值是由?個或?個以上的連串字元，頭尾使用單引號「'」或雙引
號「"」括住
? 例如'Welcome'、'Treu'、'1234'等，都是屬於字串常值
? 在Python中字串常值是屬於str類別
常值(Literal) 5/6

? 字串中的特殊字元使用逸出字元
? 使用'''起始與結束的內容會保留原來格式
content = "Hello Pythonn中文字測試nWelcome"
content2 = '''Hello Python
中文字測試
Welcome'''
常值(Literal) 6/6
10
脫逸字元說明脫逸字元說明
' 單引號字元 " 雙引號
反斜線字元 n 換行
r 游標移至列首 t Tab鍵
v 垂直定位 a 響鈴
b 後退鍵 f 換頁
x 16進位字元碼 o 8進位字元碼

? 在程式設計時所使用的變數、函式、類別等都會給予名稱，這些名稱
稱為「識別字(Identifier)」
? 識別字在程式中必須是唯?的名稱，命名規則如下：
? 第?個字元限用英文字?或底線
? 後續可由大小寫英文字?、阿拉伯數字和底線(_)所組成
? 大小寫字?視為不相同的字元，所以ok、Ok、OK為三個不同的識別字
? 不能使用保留字(Reserved word)或稱關鍵字(Keyword)當作識別字
? name ?
? 7Eleven ?
? B&Q ?
? and ?
識別字

? 保留字又稱關鍵字(Keyword)，是Python語言具特定用途的識別字
? Python3.x定義的保留字：
and as assert async await break
class continue def del elif else
except False finally for from global
if import in is lambda None
nonlocal not or pass raise True
return try while with yield
保留字

? 變數是隨時可以改變內容的容器名稱，使用變數可以使程式更靈活處
理資料
? 變數使用前必須先宣告，宣告變數時要給予?個名稱，並指定變數值。
語法如下：
a = 3 #變數 = 變數值
a, b = 3, 5 #變數1, 變數2 [, 變數3…] = 變數值1, 變數值2 [,變數值3…]
a = b = 10 #變數1 [= 變數2 = 變數3…] = 變數值
? Python程式是採用動態型別，程式在直譯時才會根據變數值，宣告成
適當的資料型別
? 程式執行時，可以隨時更動變數的資料型別，只要使用指定運算子
「=」，就能重新指定變數所參考的物件
變數(Variable)宣告 1/3

? 變數的名稱除了要遵循識別字的命名規則外，要使用易懂而且有意義的
名稱，以提高程式的可讀性
? Python3以上版本支援識別字名稱可以使用中文字，但是Pyhon鼓勵開源
共享，仍然建議不要使用中文字
? 若變數不再使用，可以使用del指令來刪除變數，如此可以將佔用的記憶
體釋放出來
變數(Variable)宣告 2/3

? Python內建的整數型別是屬於int類別，?度不受限制，除非電腦的
記憶體不足
? 可以使用Python?些內建函式來處理整數資料
? type()函式：取得物件的類別
? bin()函式：將?進制整數轉換成二進制
? oct()函式：將?進制整數轉換成八進制
? hex()函式：將?進制整數轉換成?六進制
? int()函式：將其他進制的整數轉換成?進制，也可以將數字字串轉換成
int整數
整數資料型別 1/2

? 布林值是屬於bool類別，而bool類別是int類別的子類別
? 使用bool()函式可以其它物件資料轉成布林常值True和False
? 使用bool()函式轉型時，數值只要不是0就是True，而物件不是「空」
就是True
布林資料型別

? float浮點數資料型別，屬於float類別
? float()函式：將整數或數值字串轉換成浮點數
? is_integer()方法：檢查浮點數是否小數位為0，傳回值為True(是整數)
和False(非整數)
? round()函式：將浮點數的小數部分，指定位數做四捨五入
語法為：round(浮點數[，小數位數])，如果不指定小數位數時，就預設
四捨五入為整數
浮點數資料型別 1/5

? decimal資料型別處理浮點數，可提高準確度
? 使用decimal資料型別前要使用import指令引用decimal模組
? 使用Decimal()方法，可宣告decimal型別資料
? Decimal()方法的引數可以是整數常值或字串、浮點數字串
? decimal.Decimal(整數常值|整數字串|浮點數字串)
? 如果要指定小數的有效位數時，在宣告時採用浮點數字串的格式

? Decimal.from_float()：可以將浮點數常值轉換成decimal型別
? getcontext()：可以列出Decimal資料型別目前算術運算時的各種設
定值
? prec屬性可以設定有效位數，預設值為28
? rounding屬性可以設定進位的方式，預設值為ROUND_HALF_EVEN (四捨
六入)

? 運算子是指對運算元做特定運算的符號，例如+、-、*、/等
? 運算元是運算的對象，運算元可以為變數、常值或是運算式
? 運算式是由運算元與運算子所組成的計算式
num = 5 + 3 - x
運算子 1/2
運算元運算元運算元運算元
運算子運算子運算子

? 依照運算所需要的運算元數目來分類，可以分成：
? ?元：-(負號)
? -5
? 二元運算子：+、-、*、/、+=等
? x + y
? x / y
? 依照運算子功能有下列常用的種類：
指定、算術、關係、邏輯、位元、移位、成員、身分等運算子
運算子 2/2

? 宣告變數指定初值，或是要改變數值時，可以使用指定運算子「=」
? 指定時可以將?個常值、變數或運算式的結果，指定為變數的變數值，
其語法為：
變數名稱 = 常值|變數|運算式
? 例如：
x = 1 #將變數x指定變數值為1
x = y + z #變數x指定變數值為y、z變數的和
指定運算子 1/3

? 在Python語言中，int、float、string...等資料型別是屬於不可
變物件，變數值是不會改變
? 變數值改變時，實際上是建立?個新物件，再將新變數位址指定給變
數
? 在其他程式語言中要交換兩個變數值時，做法如下
temp = x;
x = y;
y = temp;
? 但是在Python中，只要寫x, y = y, x就可以達成，因為是直接將兩
變數的記憶體位址交換
指定運算子 2/3

? 算術運算子用來執行數學運算，包括加法、減法、乘法、除法、取餘
數等
算術運算子 1/2
運算子說明範例執行結果(假設y值為3)
+ 將兩數字相加 x = y + 2 x變數值為5
- 將兩數字相減 x = y - 2 x變數值為1
* 將兩數字相乘 x = y * 2 x變數值為6
/ 浮點數除法運算 x = y / 2 x變數值為1.5
// 取除法之商數 x = y // 2 x變數值為1
% 取除法之餘數 x = y % 2 x變數值為1
** 指數 x = y ** 2 x變數值為9

? 若要將變數值運算後，再將運算結果指定給該變數時，可以利用複合
指定運算子來簡化敘述
x = x + 5 可用複合指定運算子改為 x += 5
複合指定運算子
運算子說明範例執行結果(假設x值為3)
+= 相加後再指定 x += 2 x變數值為5
-= 相減後再指定 x -= 2 x變數值為1
*= 相乘後再指定 x *= 2 x變數值為6
/= 相除法後再指定 x /= 2 x變數值為1.5
//= 取除法之商數後再指定 x //= 2 x變數值為1
%= 取除法之餘數後再指定 x %= 2 x變數值為1
**= 指數運算後再指定 x **= 2 x變數值為9

? 關係運算子又稱為比較運算子，可對兩個運算元作比較，並傳回比較
結果。若結果成立，傳回值為True；不成立傳回值為False
? 相同型別物件才可以比較運算
? 'a' > 0 #會產生TypeError
? 關係運算子常配合選擇結構，來決定程式流向
關係運算子 1/2
運算子說明範例執行結果(假設x=1, y=3)
== 等於 x == y False
!= 不等於 x != y True
> 大於 x > y False
< 小於 x < y True
>= 大於或等於 x >= y False
<= 小於或等於 x <= y True

? 邏輯運算子可以對兩個運算元作邏輯運算，並傳回運算結果
? not運算的回傳值為布林值，但and與or運算的回傳值不?定是布林值
邏輯運算子 1/3
A B A and B A or B not A not B
False False False False True True
False True False True True False
True False False True False True
True True True True False False

? Python語言在做邏輯運算時，會採取快捷運算(short circuit)，來
加快執行速度
? and運算時，如果第?個運算元為False，就直接回傳第?個運算元，
而不會再處理第二個運算元
? or運算時，如果第?個運算元為True，就直接回傳第?個運算元，而
不會再處理第二個運算元
邏輯運算子 2/3
運算子語法執行結果說明
and A and B 當A為False時回傳A；否則回傳B 只有A為True時，B才會被執行
or A or B 當A為True時回傳A；否則回傳B 只有A為False時，B才會被執行
not not A 當A為True時回傳False；否則回傳True
not之優先序比非邏輯運算低
not A==B執行順序為not(A==B)

? 邏輯運算子可用來測試較複雜的條件，常常用來連結多個關係運算子，
在if選擇結構中決定程式的流向
? 例如(score >= 0) and (score <= 100)，其中(score >= 0)和
(score <= 100)為關係運算子，兩者用and(且)邏輯運算子連接，表
示兩個條件都要成立才為真，所以上述表示score要介於0~100
邏輯運算子 3/3

? 位元運算會先將運算元轉換成二進位，再做指定的二進位布林運算
? & 兩個運算元同時為1時，結果才為1
? | 兩個運算元中只要有?個為1時，結果就為1
? ^ 兩個運算元不相同時，結果才為1
? ~ 若運算元為0，結果為1；若運算元為1，結果為0
位元運算子 1/2
x y x & y x | y x ^ y ~x
0 0 0 0 0 1
0 1 0 1 1 1
1 0 0 1 1 0
1 1 1 1 0 0

? 若a = 0b1001，b = 0b1100
運算子說明實例運算結果
& 兩個運算元的位元都為 1 時，結果為 1 a & b 0b1000
| 兩個運算元其中一個位元為 1 時，結果為 1 a | b 0b1101
^ 兩個運算元的位元不同時，結果為 1 a ^ b 0b101
~ 將運算元進行1的補數運算 ~a -10
位元運算子 2/2
38

? 移位運算子會先將指定的運算元轉成二進制，接著再進行位移
? >> 右移運算子將運算元資料往右移幾個位元(bit)，補符號位元
? << 左移運算子將運算元資料往左移幾個位元(bit)。最低位元補0
? >>1表示右移?個位元，相當於把運算元除以2(21)，>>2表示右移兩
個位元，相當於把運算元等於除以4(22)，其餘類推
? <<1表示左移?個位元，相當於把運算元乘以2(21)，<<2表示左移兩
個位元，相當於把運算元乘以4(22)，其餘類推
位移運算子

? in稱為成員運算子(Membership operator)
? in用來判斷第?個運算元是否為第二個運算元的元素，若是就回傳
True；否則回傳False。
? not in運算子用來判斷第?個運算元是否不屬於第二個運算元的元素
? 第二個運算元為字串、陣列...等物件
in運算子

? is稱為身分運算子(Identity operator)
? is用來判斷兩運算元的id(記憶體位址)是否相同，若是就回傳True；
否則回傳False。所以x is y敘述，就等於id(x) == id(y)敘述
? not is運算子用來判斷兩運算元的id(記憶體位址)是否不相同
? 要特別注意，is運算子是用來判斷兩運算元是否引用?同?個物件，
而==運算子則是判斷兩運算元的值是否相同
is運算子

? 運算式可能非常複雜，Python語言須根據?套規則，才能計算出正確
的結果
? 基本原則為由左至右依序運算，但運算子優先權較高必須要優先處理
運算子的優先順序 1/4
優先順序運算子
1 ()(括弧)
2 **(次方)
3 +(正號)，-(負號)，not(非)，~(反向)
4 %(取餘數)，//(取商數)，/(除法)，*(乘法)
5 +(加法)，-(減法)
6 <<(左移)，>>(右移)
7 &(且)、|(或)、^(互斥)

優先順序運算子
8 <(小於)，<=(小於或等於)，>(大於)，>=(大於或等於)，!=(不等於)
9 =(指定)，+=，-=，*=，/=，%=，<<=，>>=，&=，^=，|=(複合指定)
10 in(屬於)，not in(不屬於)，is(同物件)，is not(不同物件)
11 and(且)，or(或)

? x = 2 << 1 + 2
? x = 2 << 3
? x = 16
? x = (2 << 1) + 2
? x = 4 + 2
? x = 6
? x = 1 + 4 * 3 / 2 % 5
? x = 1 + 12 / 2 % 5
? x = 1 + 6 % 5
? x = 1 + 1
? x = 2

? x, y = 2, 3
? x >= y and x != y or x * 2 > y
? 2 >= 3 and 2 != 3 or 4 > 3
? False and 2 != 3 or 4 > 3
? False and True or 4 > 3
? False and True or True
? Fasle or True
? True

? Python語言在宣告變數時，不要考慮資料的範圍，會?動根據變數值
採用適當的資料型別
? Python使用這種方式宣告變數，對程式設計者而言是非常友善。但是
在運算這些變數時，因為資料型別不同，就需要做?些特殊的處理，
才不會造成運算的結果不如預期，甚至造成執行時產生錯誤
? 為避免上述的問題，可以利用系統的「?動型別轉換」來轉型，或是
使用強制型別轉換來?行轉型。前者是屬於隱含(implicit)方式，而
後者則是屬於外顯(explicit)方式轉型
資料型別轉換 1/4

? 運算式中若有資料型別不同的數值要做運算時，除非使用強制型別轉
換外，否則系統會做?動型別轉換，將資料型別轉成?致後才進行運
算
? 兩個不同資料型別的資料要做運算時，?動型別轉換是將型別?度較
小的資料先轉成型別?度較大者，調整為相同的資料型別才做運算
? 轉型規則如下：
bool ? int ? float
資料範圍小資料範圍大

? 強制型別轉換是使用函式，以外顯方式轉換型別。Python常用的型別
轉換函式如下：
? float(整數資料)
? int(浮點數資料)
? round(浮點數資料)
? str(數值資料)
? bool(資料)
數值只要不是0就是True，而物件不是「空」就是True
? 小範圍資料型別轉型為較大範圍型別時，變數值沒有問題。但是大範
圍轉型為較小範圍資料型別時，變數值就會失真

? print()函式可以將數值、字串等資料，以指定的格式輸出到螢幕上
? 使用print()函式時，在小括弧()內可以使用多種引數，語法如下：
print(values %(引數串列), sep = 間隔字串, end = 結尾字串)
? values：為要顯示的資料，可以是數值常值、字串常值或變數，甚至是多
筆資料，資料間用「,」間隔。若要在字串常值中顯示變數資料，則要使
用格式字串，並配合%(引數串列)
? %(引數串列)：引數串列為values要顯示的常數或變數，引數間用「,」間
隔
? sep：設定顯示多筆資料時的間隔字串，預設值為' '(半形空白字元)
? end：設定輸出資料字串的結尾字串，預設值為'n'(換行字元)
使用print()函式顯示資料 1/11

? print()函式要顯示的字串資料，是用單引號或雙引號前後框住，其
中可以由?般字串、轉換字串和逸出序列三個部份組合而成
? ?般字串即為任何可顯示的字元組合，如：A~Z、a~z、
0~9、!*#$^& … 以及中文字元。print()函式會將?般字串內容原封
不動直接輸出

? 格式字串就是在?般字串輸出時，在字串內指定位置插入指定的資料，
如此資料可套用格式輸出
? 其作法是在字串的指定位置用轉換字串，轉換字串是由%轉換字元和型
別字元所組合。轉換字串位置用來插入引數串列對應的資料：
print('.........%d.........%s.........n' %(引數1, 引數2))
一般字串
轉換字串轉換字串
逸出序列一般字串
引數串列

? 在格式字串內的每?個轉換字串與引數串列的每?個引數，除了數量
要?致，其轉換字串的型別字元也必須與相對應引數的資料型別?致
%[修飾字元][寬度][.小數位數]型別字元
資料型別 %型別字元說明
字元 %c 顯示單?字元
字元 %% 顯示%字元
字串 %s 顯示字串
整數 %d、%i 以?進位顯示整數
整數 %o 以八進位顯示整數
整數 %x、%X 以?六進位顯示整數
浮點數 %f 以?進位顯示浮點數，小數部份預設為6位
浮點數
%e、%E
%g、%G
以?進位科學記號顯示浮點數，數值預設寬度為8位，小數部
份預設6位，而e指數位預設佔2位(不含+-號)

%[修飾字元][寬度][.小數位數]型別字元
? 寬度：用來設定資料顯示的總寬度(即字數)，浮點數的小數點也佔?
個寬度。若寬度比資料本身寬度小，則以資料實際寬度全部顯示
? 小數位數：如果資料是浮點數時用來設定小數位數，預設值為六位。
如果資料小數位數較多時會四捨五入；較少時則會補上0。如果是字串
資料則用來設定顯示的字元數
? 修飾字元：可以進?步設定輸出的格式，常用的修飾字元如下表所示：
%修飾字元說明
# 配合八和?六進制，設定顯示0o、0x等進制符號
0 數值資料前多餘的寬度補0
- 靠左對齊，預設是靠右
空白字元保留?個空格

? 要顯示特殊控制字元，必須在字元前加逸出字元「」構成了逸出序列
逸出序列說明
a 發出系統聲
b 倒退鍵(Backspace)，會由逸出序列所在位置向左刪除?個字元
f 換頁
n 換行
r 移到行首，會刪除該行逸出序列所在位置前面的所有字元
t 水平跳格，每個間隔為8個字元
顯示反斜線字元
' 顯示單引號字元
" 顯示雙引號字元

? 引數可以為數值常值、字串常值、字元、變數、運算式等
? 每個引數依序對應前面格式字串內的轉換字串，轉換成指定格式的字
串輸出
? 引數的個數必須和格式字串中的轉換字串個數相同，且兩者的資料型
別要匹配
? 引數只有?個時，()括弧可以省略不用

? input()函式可以取得使用者輸入的資料
變數 = input([提示字串])
? 提示字串：作為使用者輸入資料的提示，可以省略但建議應有適當的提示
? 變數：變數是用來儲存使用者輸入的資料。input回傳資料是字串型別
使用input()函式輸入資料 1/4

? input()函式傳回的資料型別為字串，如果要轉型為數值時，可以使
用下列的函式：
? 整數變數 = int(input([提示字串]))
? 浮點數變數 = float(input([提示字串]))
? 數值變數 = eval(input([提示字串]))
? 注意，若input()函式輸入的並非數值資料字串，無論是int()、
float()或eval()函式，都會產生錯誤

? 若a、b、c、d均為整數，下列哪?算式計算結果與a+b*c-d結果相同?
1. (((a+b)*c)-d)
2. ((a+b)*(c-d))
3. ((a+(b*c))-d)
4. (a+(b*(c-d)))
? 若not(A or B)運算結果為True，則A與B的值應該為何?
1. A為False，B為False
2. A為True，B為True
3. A為True，B為False
4. A為False，B為True
自我評量 1/6

? 執行下列程式，輸出結果為何?
a, b = 2, 3
c, d = 4, 5
value = b // a + c // b + d // b
print('%d'%value)
1. 3
2. 4
3. 5
4. 6
自我評量 2/6

? x、y、z為布林變數，且x=True、y=True、z=False，則下列各布林
運算式之結果依序為何?
? not(y or z) or x
? not y or (z or not x)
? z or (x and (y or z)
? (x or x) and z
1. True False True False
2. False False True True
3. False True True False
4. True True False True
自我評量 3/6

? 使用Python語言設計程式時，請問下列資料的型別為何?
A. 8
B. 3.14
C. 8e5
D. 'False'
E. True
F. '3.14'
A.int B.float C.float D.str
E.bool F.str
自我評量 4/6

自我評量 5/6
? 下列那?敘述可以讀取使用者輸入的身高整數資料?
1. height = input('請輸入身高:')
2. height = input('請輸入身高(整數):')
3. height = int(input('請輸入身高:'))
4. height = float(input('請輸入身高:'))

自我評量 6/6
? 要設定name字串變數儲12個字元並靠左對齊，money浮點變數整數佔
6位，小數佔2位。下列敘述的空格要分別填入什麼?
print('___你好，你的帳戶金額為：___'%(name, money))
1. %12s、%6.2f
2. %-12s、%9.2f
3. %12s、%8.2f
4. %-12s、%8.2f

? 設計程式，輸入存款金額(整數)、年利率(浮點數)和存款年數(整數)，
計算單利及複利的本利和(資料佔12格，顯示到小數1位)
? 單利：
本利和本金本金年利率存款年數
? 複利：
本利和本金 1 + 年利率存款年數
實作練習I 1/2

? 參考程式
實作練習I 2/2

? 設計學期成績計算程式，學期成績計算方式為
? 期中測驗佔30%，期末測驗佔30%，平時成績佔40%，總分四捨五入
? 平時成績為三次作業成績平均
實作練習II 1/2

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Python程式設計 - 基本資料運算

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