在聊天機器人和人工智慧代理領域，Python 作為一種程式語言被廣泛使用。該語言語法簡單，入門門檻低，使其成為程式設計愛好者的首選語言。儘管 Python 簡單易用，但它功能強大，廣泛應用於 Web 開發、資料分析、人工智慧、自動化等領域。簡而言之，學習 Python 將為你奠定堅實的程式設計基礎，併為你建立眾多專案和職業道路開啟大門。本指南是初學者從零開始學習 Python 程式語言的最佳途徑之一。
什麼是Python？
Python 是一種流行的高階程式語言，以其易於理解、清晰易讀的語法而聞名。它易於學習和使用，是最適合新程式設計師的語言。Python 簡潔的語法（幾乎就像閱讀英語一樣）和易於上手的設計使其成為初學者最容易選擇的語言之一。Python 擁有龐大的社羣和數千個庫，可用於從 Web 應用程式開發到 GenAI 等各種任務。它在就業市場上也備受追捧。截至 2025 年，Python 始終位列最受歡迎的程式語言之列。
Python入門
但在開始之前，讓我們先了解如何安裝 Python 並設定環境。
安裝Python
要開始使用 Python，請訪問 Python 官方網站，然後按照適合您作業系統的分步說明進行操作。該網站會自動為您的系統推薦最佳版本，並提供關於如何下載和安裝 Python 的清晰指導。無論您使用的是 Windows、macOS 還是 Linux，請按照說明完成設定。
選擇IDE或程式碼編輯器
安裝好 Python 後，我們需要一個地方來編寫程式碼。您可以從簡單的程式碼編輯器開始，也可以選擇功能更齊全的 IDE（整合開發環境）。
IDE 與 Python 捆綁在一起。它提供了一個基本的編輯器和一個互動式 shell（可選），您可以在其中輸入 Python 命令並立即檢視結果。它非常適合初學者，因為它很簡單，只需開啟編輯器即可開始編寫程式碼。
您還可以選擇 Visual Studio Code（VS Code），這是一款支援 Python 的流行免費程式碼編輯器。安裝 VS Code 後，您可以安裝官方的 Python 擴充套件，它增加了語法高亮、自動完成和除錯等功能。VS Code 提供了更豐富的編碼體驗，並且在業界得到了廣泛的應用。它幾乎不需要設定，許多初學者都覺得它易於使用。
基本語法、變數和資料型別
開發環境準備就緒後，您就可以開始編寫 Python 程式碼了。因此，第一步是瞭解 Python 語法，然後瞭解如何使用變數和資料型別（基礎知識）。Python 的語法依賴於縮排，即在行首使用空格或製表符來定義程式碼塊，而不是使用花括號或關鍵字。這意味著適當的間距對於程式碼的正確執行至關重要。此外，它還能確保程式碼在視覺上清晰易讀。
變數和資料型別：
在 Python 中，您無需顯式宣告變數型別。使用 = （賦值）運算子為變數賦值時，就會建立一個變數。
例如
# Assigning variables name = "Alice" # a string value age = 20 # an integer value price = 19.99 # a float (number with decimal) value is_student = True # a boolean (True/False) value print(name, "is", age," years old.")
在上面的程式碼中， name, age, price, 和 is_student 是 Python 中儲存不同型別資料的變數。一些你會經常使用的基本資料型別包括：
- 整數 (int) – 這些是整數，例如 10、-3、0
- 浮點數 (float) – 這些是小數或分數，例如 3.14、0.5
- 字串 (str) – 這些是用引號括起來的文字，例如“Hello”。字串可以用字串或雙引號括起來。
- 布林值 (bool) – 這些是邏輯 True/False 值。
你可以使用內建的 print 方法（用於在螢幕上顯示輸出，幫助你檢視結果）來顯示這些值。print 是一個函式，我們稍後會詳細討論函式。
基本語法規則：
由於 Python 區分大小寫，因此 Name 和 name 是不同的變數。 Python 語句通常在一行的末尾結束，即不需要分號。要新增註釋，請使用 #（磅號）符號。# 之後的任何內容都將被 Python 忽略，並且不會執行（直到行末）。例如：
# This is a comment explaining the code below print(“Hello, world!”) # This line prints a message to the screen
控制流：If 語句和迴圈
控制流語句讓您的程式在需要時做出決策並重復操作。這裡的兩個主要概念是條件語句（if-else）和迴圈。它們對於為您的程式新增邏輯非常重要。
If 語句（條件邏輯）：if 語句允許您的程式碼僅在條件為真時執行。在 Python 中，您可以使用 if 關鍵字編寫 if 語句，後跟條件和冒號，然後是包含程式碼的縮排塊。您也可以選擇新增 else 或 elif （即“else if”）語句來處理不同的條件。
例如
temperature = 30
if temperature > 25:
print("It's warm outside.")
else:
print("It's cool outside.")
在前面的例子中，僅當溫度變數的值高於 25 時，輸出才會為“外面很暖和”。否則，它會顯示後一條訊息，出現在 else 語句中。您甚至可以使用 elif 連結條件，如下所示：
score = 85
if score >= 90:
print("Grade: A")
elif score >= 80:
print("Grade: B")
else:
print("Grade: C or below")
請記住，Python 使用縮排來對程式碼進行分組。 if 語句之後的所有縮排行都屬於 if 塊。
迴圈：
迴圈可以幫助您多次重複程式碼。Python 主要有兩種型別的迴圈： for 迴圈和 while 迴圈。
- for 迴圈：
for迴圈用於遍歷序列（例如列表或範圍）。例如：
for x in range(5):
print("Counting:", x)
range(5) 為您提供從 0 到 4 的數字。這將列印 0 到 4。您還可以迴圈遍歷列表中的專案：
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for fruit in fruits:
print("I like", fruit)
這會逐一列印列表中所有“我喜歡”的水果及其名稱。
- While 迴圈：只要條件成立，
while迴圈就會一直執行。例如：
count = 1
while count <= 5:
print("Count is", count)
count += 1
此迴圈將執行 5 次，列印從 1 到 5 的數字。當計數達到 6 時，迴圈停止。
在迴圈內部，您可以使用 break 提前退出，或使用 continue 跳至下一個迴圈。您還可以將迴圈與 if 語句結合使用，例如，在迴圈內部放置 if 語句以獲得更多控制權。
練習時，可以嘗試一些小操作，例如對數字求和或迴圈遍歷單詞中的字元，這將有助於您更好地掌握它。
函式和模組
隨著程式規模的擴大，您會希望重用程式碼或使程式更具條理。這時，函式和模組就派上用場了。函式允許您包裝一段執行特定操作的程式碼，然後在需要時呼叫它。模組可幫助您將函式和變數放入可重用檔案中。
函式
在 Python 中，您可以使用 def 關鍵字定義一個函式，然後為其指定名稱並在括號中傳入一些可選引數。函式內部的程式碼會縮排。您可以從函式返回值，或者什麼都不返回（在這種情況下，它返回 None）。這是一個基本示例：
def greet(name):
message = "Hello, " + name + "!"
return message
print(greet("Alice")) # Output: Hello, Alice!
print(greet("Bob")) # Output: Hello, Bob!
所以在這裡，greet 是一個函式，它接受一個名字並返回一條問候訊息，該訊息儲存在變數 message 中。我們可以呼叫 greet("Alice") 或 greet("Bob") 來重用相同的邏輯。透過編寫一次並在需要時呼叫它（使用不同的值），可以避免一次又一次地重複相同的程式碼。您還可以建立執行任務但不返回任何內容的函式。像這樣：
def add_numbers(x, y):
print("Sum is", x + y)
add_numbers(3, 5) # This prints "Sum is 8"
這個例子只是顯示結果，而不是返回結果。
模組
Python 中的模組是另一個 Python 檔案，其中包含一些函式、變數或可重用的內容。Python 的標準庫中已經包含許多有用的模組。例如，用於執行數學運算的 math 模組和用於生成隨機數的 random 模組。您可以透過如下方式匯入來使用它們：
import math print(math.sqrt(16)) # Use the sqrt function from the math module, prints 4.0
這裡我們使用了 math 模組中的 sqrt 函式。使用模組中的函式或變數時，可以使用語法 module_name.function_name 來呼叫它。
您也可以從模組中匯入特定項，而不是匯入整個模組：
from math import pi, factorial print(pi) # pi is 3.14159... print(factorial(5)) # factorial of 5 is 120
這裡我們只從 math 模組匯入了變數 pi 和函式 factorial。
除了內建模組外，還有大量第三方模組可用。你可以使用 Python 自帶的 pip 命令安裝它們。例如：
pip install requests
這將安裝 requests 庫，該庫用於發出 HTTP 請求（與 Web 通訊等）。作為初學者，除非您正在處理特定專案，否則您可能不需要外部庫，但 Python 擁有幾乎所有您能想到的庫，這真是太棒了。
資料結構：列表、字典等
Python 提供了一些內建資料結構來收集和組織資料。您最常看到的是列表和字典（還有其他一些結構，例如元組、集合等，我們將簡要介紹）。
- 列表：Python 中的列表是一組有序的專案（稱為元素），可以包含不同的資料型別（異構資料結構）。您可以使用方括號 [] 定義列表。例如：
colors = ["red", "green", "blue"]
print(colors[0])
# Output: red (lists start from 0, so index 0 means first item)
colors.append("yellow")
print(colors)
# Output: ['red', 'green', 'blue', 'yellow']
這裡，colors 是一個字串列表。您可以透過索引獲取元素，也可以使用 append 方法新增新元素。列表是可變的，這意味著您可以在建立後對其進行更改（新增、刪除或更改元素）。
- 字典：字典（或 dict）是一堆鍵值對，就像一本真正的字典一樣，您可以查詢一個單詞（鍵）並找到它的含義（值）。在 Python 中，使用花括號 {} 定義字典，並使用 key: value 賦值。例如：
capitals = {"France": "Paris", "Japan": "Tokyo", "India": "New Delhi"}
print(capitals["Japan"])
# Output: Tokyo
在前面的程式碼中，國家名稱是鍵，其首都是值。我們使用“Japan”來獲取其首都。字典在將一個事物與另一個事物關聯時非常有用。它們也是可變的，因此您可以更新或刪除項。
- 元組：元組類似於列表，但它是不可變的，這意味著一旦定義，就無法更改。元組使用括號 ()。例如：
coordinates = (10, 20) # defines a tuple named coordinates
您可以使用元組來儲存不應更改的值，例如位置或固定值。
- 集合：集合是包含唯一項且不保持其順序的集合。您可以使用
{}花括號或set()方法建立集合。例如：
unique_nums = {1, 2, 3}
# defines a set named unique_nums
當你想要移除重複項或檢查組中是否存在某個值時，集合會非常方便。
每種資料結構都有其獨特的工作方式。但首先，我們先來了解一下列表和字典，因為它們在很多情況下都會用到。試著舉幾個例子，比如列出你喜歡的電影，或者編寫一個包含英語-西班牙語單詞的詞典。練習如何儲存和使用資料組是程式設計的一項重要技能。
檔案處理
遲早你會需要你的 Python 程式碼處理檔案，比如儲存輸出、讀取輸入，或者只是儲存日誌。Python 透過提供內建的 open 函式和檔案物件，簡化了檔案處理。
要開啟檔案，請使用 open("filename", mode)，其中 mode 是一個標誌，例如 r 表示讀取、w 表示寫入或 a 表示附加。建議使用上下文管理器，這樣即使在寫入過程中發生錯誤，with 語句也會自動關閉檔案。例如，在檔案中寫入：
with open("example.txt", "w") as file:
file.write("Hello, file!\n")
file.write("This is a second line.\n")
在此示例中，“example.txt”以寫入模式開啟。如果檔案不存在，則建立該檔案。然後，向檔案中寫入兩行內容。with 語句部分負責在程式碼塊結束時關閉檔案。這很有用，因為它可以避免檔案損壞或鎖定。
要從檔案中讀取資料，您可以使用：
with open("example.txt", "r") as file:
content = file.read()
print(content)
這將從檔案中讀取資料並將其儲存在名為 content 的變數中，然後顯示它。如果檔案很大或者您想一次讀取一行，則可以使用 file.readline 函式或像這樣逐行讀取：
with open("example.txt", "r") as file:
for line in file:
print(line.strip()) # strip remove the newline character
for 迴圈會列印檔案中的每一行。Python 也允許處理二進位制檔案，但後者更高階。目前，我們只需關注 .txt 或 .csv 等文字檔案即可。
請謹慎輸入檔案路徑。如果檔案與指令碼位於同一資料夾中，則檔名即可。否則，您必須提供完整路徑。另外，請記住，如果檔案已存在，使用“w”模式寫入將清除檔案內容。如果您想在不刪除檔案的情況下新增資料，請使用“a”模式。
您可以嘗試編寫一個小程式，要求使用者輸入一些內容並將其儲存到檔案中，然後讀取並顯示出來。這是一個很好的練習。
物件導向程式設計 (OOP) 簡介
物件導向程式設計是一種使用“物件”編寫程式碼的方法，物件包含一些資料（稱為屬性）和函式（稱為方法）。 Python 完全支援物件導向程式設計 (OOP)，但如果您只是編寫小型指令碼，則無需使用它。但一旦您開始編寫更大型的程式，瞭解物件導向程式設計 (OOP) 的基礎知識就會大有裨益。
物件導向程式設計 (OOP) 的核心是類。類就像是建立物件的藍圖。由該類生成的每個物件（也稱為例項）都可以擁有其資料和函式，這些資料和函式在類內部定義。
以下是建立類並從中建立物件的簡單示例：
class Dog: def __init__(self, name): # __init__ runs when you make a new object self.name = name # storing the name inside the variable name def bark(self): print(self.name + " says: Woof!")
現在我們可以使用該類來建立一些物件：
my_dog = Dog("Buddy")
your_dog = Dog("Max")
my_dog.bark()
# Output: Buddy says: Woof!
your_dog.bark()
# Output: Max says: Woof!
這裡發生的事情是，我們建立了一個名為 Dog 的類，它包含一個 __init__ 函式。__init__ 函式是初始化方法，在建立類的物件時自動執行。這裡，當我們建立 Dog 類的物件時，__init__ 函式首先執行。它獲取 name 變數的值並將其儲存在 self.name 中。然後我們建立了另一個函式 bark，它列印出狗的名字和“Woof”。
這裡有兩隻狗，一隻叫 Buddy，另一隻叫 Max。每個物件都會記住自己的名字，當我們呼叫 bark 函式時，它會列印出這個名字。
需要記住的一些事項：
__init__是一個特殊方法（類似於建構函式）。它在物件建立時執行。self表示物件本身。它幫助物件跟蹤其資料。self.name是一個屬於物件的變數。bark是一種方法，它只是一個作用於該物件的函式。- 我們使用句點 . 來呼叫方法，例如
my_dog.bark。
那麼，為什麼要使用物件導向程式設計 (OOP) 呢？在大型程式中，物件導向程式設計 (OOP) 可以幫助你將程式碼拆分成有用的部分。例如，如果你正在開發一款遊戲，你可能會有一個玩家 (Player) 類和一個敵人 (Enemy) 類。這樣，他們的資訊和行為就可以分開。
作為初學者，不要過分強調學習物件導向程式設計 (OOP)。但瞭解什麼是類和物件總是有益的。物件就像名詞（例如 Dog、Car、Student），方法就像動詞（例如 run、bark、study）。學習完函式、列表等知識後，嘗試建立一個你自己的小類！比如一個 Student 類，用來儲存姓名和成績並列印出來。這是一個不錯的開始。
簡單的專案創意
學習 Python 的最佳方法之一就是做一些小專案。專案能讓你設定目標，而且說實話，它們比一遍又一遍地做枯燥的練習有趣得多。以下是一些適合初學者的簡單專案創意，使用了我們在本指南中討論過的內容：
- 猜數字遊戲：編寫一個程式，讓計算機選擇一個隨機數，然後使用者嘗試猜測。你將使用 if-else 語句告訴使用者他們的猜測是過大還是過小。使用迴圈，讓使用者可以多次嘗試。這個專案使用使用者的輸入（使用
input函式）、一個隨機數（來自random模組）和迴圈。 - 簡單的待辦事項列表（基於控制檯）：你可以編寫一個程式，讓使用者新增任務、檢視列表並將任務標記為已完成。只需使用列表儲存所有任務即可。使用
while迴圈持續顯示選項，直到它們退出。如果您想升級，請嘗試將任務儲存到檔案中，這樣下次程式執行時，任務仍然在那裡。 - 基本計算器：製作一個可以執行 +、-、* 和 / 等簡單數學運算的計算器。使用者輸入兩個數字和一個運算子，您的程式會給出結果。您將練習使用者輸入、定義函式（可能每個運算一個），並處理錯誤（例如除以零，如果不處理會導致程式崩潰）。
- 瘋狂填詞遊戲：這是一個有趣的遊戲。要求使用者輸入不同型別的單詞，例如名詞、動詞、形容詞等。然後將這些單詞插入一個有趣的故事模板中，並向他們展示最終的故事。這很有趣，非常適合練習字串知識和記錄輸入。
- 測驗程式：製作一個包含幾個問題的簡單測驗。您可以將一些問答對寫在列表或字典中。迴圈提問，檢查答案，並記錄分數。最後，列印使用者的正確答案。
如果你的專案想法不在這個列表中，也不用擔心。你可以選擇任何你覺得有趣且有挑戰性的專案。從小事做起。把事情分解成幾個步驟，一步一步地構建，然後進行測試。
做專案可以幫助你學習如何規劃程式，並且你會遇到新的東西需要學習（比如如何生成隨機數或如何處理使用者輸入）。如果你需要谷歌搜尋或閱讀文件，也不要感到沮喪，即使是專業的程式設計師也經常這樣做。
高效學習Python的技巧
學習程式設計是一段旅程，以下是一些提升 Python 學習體驗的技巧：
- 規律練習：我們都知道，堅持不懈是關鍵。所以，如果可以的話，請每天或每週編寫幾次程式碼。即使是短暫的練習也能幫助你鞏固所學知識。程式設計是一項技能；練習得越多，就越精通。
- 邊做邊學：不要只是觀看影片或閱讀教程，要積極地編寫程式碼。學習任何新概念後，嘗試編寫一個使用該概念的小程式碼。調整程式碼，打破它，然後修復它。親身實踐是最好的學習方式。
- 從簡單開始：從小程式或練習開始。很容易直接跳到複雜的專案，但先完成簡單的程式才能學得更快。隨著你對程式設計越來越有信心，再逐漸轉向更復雜的問題。
- 不要害怕錯誤：錯誤和 bug 是正常現象。因此，當您的程式碼丟擲錯誤時，請閱讀錯誤訊息，嘗試理解錯誤原因，因為錯誤本身就說明了行號的問題所在。使用列印語句或偵錯程式來跟蹤程式的執行情況。除錯本身就是一項技能，每個錯誤都是一個學習的機會。
- 構建專案和挑戰：除了上述專案之外，還可以嘗試在 HackerRank 等網站上進行一些簡單的程式碼挑戰。這些挑戰既有趣，又能讓您接觸到不同的思維方式和解決問題的方法。
免費且適合初學者的學習資源
有很多免費資源可以幫助您學習 Python。以下是一些強烈推薦的資源，可以讓您的學習更加輕鬆。
- 官方 Python 教程：Python.org 上的官方 Python 教程是一個非常好的起點。它是一個基於文字的教程，以良好的方式涵蓋了所有基礎知識，並幫助您加深理解。
- YouTube 頻道：您可以探索眾多 YouTube 頻道，觀看高質量的 Python 教程，助您學習 Python。
- 最受歡迎Python框架排行榜
- 學習Python程式設計的最佳工具和資源
小結
學習 Python 是一件令人興奮的事情，因為它可以開啟許多新的機會。按照本分步指南，您將能夠輕鬆學習 Python，從設定程式環境到理解變數、迴圈、函式等核心概念。此外，請記住按照自己的節奏學習，定期練習，並利用眾多免費資源和社羣支援。憑藉堅持不懈和好奇心，您將逐漸成為 Python 大師。
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