The Star Also Rises: Colab（三）：Python

Colab（三）：Python

2021/03/09

前言：

本文簡單介紹了 Python 的由來、特性、發展。並提供想要進一步深入的參考資料。

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Summary：

Python 的原意是蟒蛇，但 Python 這個語言則是來自一個叫 Monty Python 的團體 [1] - [3]。Python 是直譯式、膠合、物件導向的語言，結合以上三個特性，使 Python 成為同時受初學者與專家歡迎的語言 [4] - [7]。Python 有豐富的內建與外部擴充的函式庫，可用於統計、影像處理、機器學習、深度學習等 [8] - [12]。本文另外提供一些網路上的文章與電子書作為進階的參考 [13] - [15]。

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https://pixabay.com/zh/photos/snake-python-serpent-scales-543243/

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一、Python 命名的由來。

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Python 在希臘神話中，是一隻被 Apollo 太陽神殺掉的巨蟒。英式發音讀為「派森」，美式發音讀為「派三」。如果你對哈利波特第一集還有印象，哈利在他的表弟生日時，到動物園參觀，就跟裡面的一隻 python 對話過。國人常用的是美式發音，但由於 Python 這一詞來自 BBC，所以應該就還是讀為「派森」比較適合。

Python 的命名，來自「Monty Python's Flying Circus」，這是一系列英國 BBC 的超現實主義電視喜劇，不是馬戲團。據說「Monty」這個名字是 Monty Python 為了諷刺二戰英雄蒙哥馬利將軍（Field Marshal Lord Montgomery）。他們想要為這個名字找聽起來比較滑稽的姓，所以選了「Python」[2]。

Python 的創始人 Guido van Rossum 說：「 I chose Python as a working title for the project, being in a slightly irreverent mood (and a big fan of Monty Python's Flying Circus).」[2], [3]。我選 Python 作為專案的工作名稱，是因為當時有點想要搞笑（而且我是《蒙提· 派森的飛行馬戲團》的頭號粉絲）。

以上就是 Python 之所以為 Python 的簡短歷史。

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二、Python 的特性。

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Python 有幾個基本特性，它是直譯式語言、膠合語言、以及物件導向語言。

直譯式語言一行一行執行，有錯誤可以立刻發現，立刻改正，有助於初學者上手。膠合語言是因為 Python 在設計之初，就定位為協助程式設計師過來管理電腦系統，所以容易整合各種不同語言的程式與設定 [4]。

另外 Python 跟 C++、Java 一樣，都是物件導向的語言，而非像 C 一樣，是程序導向的語言。物件導向有封裝、繼承、多型等種種好的性質。

以上三個特性，使得 Python 廣受初學者與專家的歡迎，為 Python 開發的函式庫也越來越多，是一個正向的循環，所以 Python 的使用者也越來越多 [5] - [7]。

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三、Python 的保留字。

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在 Python 的環境下，執行以下兩行指令，

import keyword

keyword.kwlist

可以得到目前版本的保留字。

['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield'] [8]。

保留字是程式語言中最基本的部分，以下簡單分類，作為參考。

函式：def、class、return、yield、lambda、from、import。

變數：global、nonlocal、as、del。

邏輯：False、None、True、and、not、or、in、is、assert。

分支：if、else、elif。

迴圈：for、while、continue、break。

除錯：try、except、finally、raise。

其他：async、await、pass、with。

函式：一個程式，由一堆函式所組成，如果只有一個函式，那這個程式就是主函式 main。一個函式，要呼叫，或使用其他函式，可以透過 import 與 from。一個函式，則從 def 開始，到 return 或 yield 結束。class 裡面的 del，叫做 method。

變數：函式裡面主要處理資料，最簡單的資料型態是變數，變數可以是 global 或 nonlocal。如果沒有特別聲明，則是 local。

邏輯：邏輯值是運算的結果，也可以是變數。

分支：如果沒有分支，則函式內部是一條一條代碼，或者說是一個一個指令，循序執行。

迴圈：如果有一段程式會重複幾次執行，可以使用迴圈。

除錯：同字面上的意義，就是可以幫忙除錯。

其他：不在上面的功能，歸於其他。

程式的分解，就如同上面所述，你只要把程式要做的事，分解成上面的指令即可。

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四、庫。

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庫，指的是一堆函式的集合。

除了 35 個保留字之外，Python 還有 69 個內建函式，是函式庫中最常用的 [9]，繼續延伸，則是標準的函式庫 [10]。

外部擴充的話，除了最受歡迎的 NumPy [11]、SciPy，還有機器學習的函式庫 Scikit-learn。它需要 Python (>= 2.7 or >= 3.3)、NumPy (>= 1.8.2)、SciPy (>= 0.13.3) 。MILK、Ramp、Bob 則是另外的機器學習的函式庫 [12]。

跟 SciPy 不同，Scipy packages 包含 Numpy、SciPy、Matplotlib、IPython、Sympy、Pandas。Matplotlib 用於繪圖，Pandas 用於資料庫。

深度學習有 Keras、TensorFlow、PyTorch、Caffe2、Chainer、Theano、PyBrain、Hebel。NTLK、Gensim 可用於 NLP。

以上是一些常見的內建、內部、與外部的函式庫。可以用 !pip list 觀察 Colab 已經預裝了哪些函式庫。

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五、深入 Python。

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網路上有豐富的 Python 資源，這裡簡單列出五十篇文章 [13]、一本免費下載的電子書（我有下載）[14]、15 本免費下載的電子書（我沒有下載）[15]，作為繼續深入的參考。

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◎ 實作練習

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4 基本資料類型 [16]。

5 流程控制 [17]。

7 For 迴圈 [18]。

9 while 迴圈 [19]。

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誤：

lucky_number = input("請輸入你的幸運數字：")

print("我的幸運數字是 {}.format(lucky_number)")

正：

lucky_number = input("請輸入你的幸運數字：")

print("我的幸運數字是 {}.".format(lucky_number))

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誤：