新書發表：Python程式設計入門

2018.11.21更新：博碩出版社年末活動，推出本書的暢銷回饋版。

2018.08.05更新：出版後過了三年，達到十一刷。歡迎任何改版建議、意見。

2017.11.11更新：出版後過了兩年六個月，居然達到九刷。若有任何改版建議，還請留言。

2016.09.20更新：本書的投影片，可到此下載。


嗨，各位好，我寫了一本Python程式語言的入門書，還請多多指教。

書名：Python程式設計入門
作者：我
出版社：博碩文化（書號PG21421）
出版日期：2015年3月29日
頁數：544頁
ISBN：978-986-434-005-7

自從1980年代末以來，Python程式語言經過二十多年的耕耘，蓬勃發展，已成為世界當紅的主流開發語言之一，不論是開放原始碼界和商業公司，採用Python來開發軟體專案的例子比比皆是，更有許多成功的案例，而且不論是哪個領域，諸如網站開發、機器人控制、影像辨識、數學運算等，都可見其身影，足可知Python擁有非比尋常的的彈性與能力。

回想起過去的年代，當作者還是莘莘學子之時，學校開設的課程大都為C/C++/Java等語言，而在更早之前，作者的老師們學習的第一支程式語言，多半是Basic或Pascal，時至今日，許多學校與程式設計課程紛紛轉而使用Python作為教學語言，不僅是因為其語法簡潔易懂，適合作為初學者走入程式世界的第一支語言，也因為Python擁有豐富的功能與特色，即便將來欲走向其他領域或某特定的範疇，也都能使用Python，不必耗費時間學習另一支語言。

這是一本Python程式語言的入門書，將會詳細介紹Python的語法和語意，此部份屬於基本功夫，就好像學習英語時，需要學習單字、詞性、時態、文法等等，然後加以運用依據適當的結構寫出句子，也就是撰寫程式；但光如此並不足夠，我們還會介紹程式設計的各種概念，諸如函式、遞迴、閉包、物件等，並且會解說程式執行的抽象模型，透過該模型，思考寫下來的程式碼（死的）在執行時的動態交互作用（活的），如此一來，方能通透明白。

Python目前分為2.x版與3.x版兩個系列，彼此並非完全相容，換句話說，某些2.x版舊程式無法給3.x版執行，反之亦然；雖說3.x版較新較先進，但仍有很多人使用2.x版，仍有眾多的2.x版舊程式，所以本書將會同時兼顧，當有差異處時將會特別註明。以2.7、3.3、3.4版為主，這也是目前最新最普及的版本。

學習資訊科學相關知識時，免不了還是需要英文，因為許多第一手資料與文件，都只有英文，所以本書會放入英文詞彙，為了避免搞混，將會多次出現中英並呈，若原詞彙沒有適當且眾人公認的適當譯詞，或是直接使用原詞彙更顯得清楚明瞭時，將會直接使用原來的英文詞彙。

章節大綱：

第1章，介紹電腦的硬體與軟體，說明程式語言在其中扮演何種角色，簡述Python歷代版本的演進差異，然後下載並安裝Python實作，準備好開發環境，然後才能開始學習Python語言。

第2章，真正開始動手撰寫Python程式，從基本概念開始講起，介紹Python直譯器、何謂名稱與物件、指派的意義、各種運算式與述句、基本的資料型別、迴圈、函式、程式庫模組等。企圖以一章的篇幅介紹必備的基礎知識，有了這一章為底，接下來就可深入，繼續探究Python的各個面向。

第3章，介紹數值型別，包括整數、浮點數、複數、布林等等，以及可用的運算，介紹與數值相關的概念，譬如加總、平均、兩數的關係等等，數值是程式設計的基礎，說到底，電腦裡的所有資料終歸是一堆0與1、也就是數值罷了。之後會介紹具備特殊用處的十進位數和分數，以及整數的位元運算。

第4章，介紹Python的主力容器型別：序列，以及相關的迭代概念，這是一種一個接著一個、具備順序性的資料結構與操作方式，Python最重要的序列型別：序列，便是其中之一，許多議題與功能皆圍繞著串列打轉，譬如可迭代者與迭代器。除了串列外，還有元組與字串，並且介紹字串格式化。

第5章，介紹序列型別以外最重要的容器型別：字典，這是一種具備映射形式的的資料結構，每個元素都是所謂的鍵值配對，本章會介紹雜湊、集合等相關主題，最後簡介具有預設值和具有順序性的特殊字典。

第6章，函式是一門大學問，此章將從基礎逐步介紹函式的裡裡外外，包括如何定義、參數的傳遞、回傳值等基本知識，以及可被呼叫者和可視範圍等概念，並會以詳細的圖示解說何謂命名空間與環境，藉以了解遞迴、閉包、高階函式等進階主題，最後介紹直接由Python語法支援的產生器和延遲綁定的概念。

第7章，本章主題包括資料與編碼，重點放在檔案開啟與文字檔案，將會詳細解釋何謂文字編碼系統，期望能掃除此方面的疑惑，搞清楚底端的二進位資料只不過是一堆0與1（或說是一堆數字），須經過解釋後才具備意義；檔案是種抽象概念，不一定指硬碟裡的檔案，也可代表網路連線或其他資料讀寫來源。

第8章，認識的工具越多，便能根據狀況使用最適當的工具來解決問題，此章介紹串列和字典以外的其他容器型別，包括具名元組、雙向佇列、模組heapq、ChainMap、陣列等等。

第9章，函式實在太過重要，所以此章再談函式，再次深入探討，主題包括遞迴、尾呼叫、裝飾器、函數式程式設計、延遲執行等。

第10章，模組是管理大型軟體的重要利器，Python程式就是由模組所組成，本章介紹如何模組與套件的概念，如何建立模組，以及各種匯入模組並使用的語法，如何尋找、安裝、使用別人開發好的模組。

第11章，雖然至此章才介紹物件導向程式設計，但我們早已使用各種型別的物件撰寫程式；本章將介紹物件導向的主題，包括定義類別、封裝、繼承、重載、覆寫與多型，也會介紹多重繼承與後設類別。

第12章，現代程式語言碰見錯誤、無法執行、意外狀況時，都會提供一套異常處理機制來讓我們著手處理，本章介紹如何引發異常、該怎麼捕抓異常、如何自行定義異常類別。

第13章，學海無涯，此章將列出讀完本書後，接下來可進一步探索研究的主題。

附錄A，分類列出Python內建函式。

附錄B，概略列出Python 2.x與3.x版的差異。

附錄C，ASCII字元表，簡述ASCII和其在今時今日的用處，以及與其他文字編碼系統的關係。

附錄D，參考資料與學習資源，包括Python官方網站裡最常使用的頁面，學習Python的書籍著作與線上教材網站，程式設計的論壇、Q&A討論區、社群以及擷取最新資訊的新聞網站，並列出幾個不錯的練習題網站，藉以磨練寫程式與思考的能力。

原始碼：

書裡所有的原始程式碼檔案，都已上傳至GitHub，可自由下載，直接點按網頁上的「Download ZIP」，便會將所有檔案打包成zip壓縮檔下載，或自行使用git指令下載；章節內文中都會註明相對應的檔名，此外，某些練習題需要的輔助檔案，也一併放在此處。

勘誤表：

若發現任何錯誤，還請留言告知，謝謝。嚴重程度分為三等：小、中、大。

在日期2016.03.15之前的錯誤，已在第5刷修正。

日期：2015.04.13
嚴重程度：中
位置：第27頁，第1行。
原文：因為Python有可變物件（int、float、str）與不可變物件（list）之分
修正：因為Python有不可變物件（int、float、str）與可變物件（list）之分

日期：2015.04.16
嚴重程度：中
位置：第26頁，下方程式碼區塊的第2行、第3行、第6行、最後一行。

原文：>>> weight = 177          # 身高
修正：>>> height = 177          # 身高

原文：>>> height = 68           # 體重
修正：>>> weight = 68           # 體重

原文：>>> li4 = [name, weight, height, title, langs]
修正：>>> li4 = [name, height, weight, title, langs]

原文：['Frank', 185, 75, 'engineer', ['C', 'Python']]
修正：['Frank', 177, 75, 'engineer', ['C', 'Python']]

日期：2015.04.16
位置：第71頁，2.7節中的第2小節標題。把全形冒號改成半形冒號。
嚴重程度：小
原文：忘記冒號「：」
修正：忘記冒號「:」

日期：2015.04.19
嚴重程度：小
位置：第54頁，小節「return述句」的第一段。
原文：但可回傳tuple物件，所以可把許多物件放在tuple裡，
修正：但可回傳容器物件，所以可把許多物件放在tuple或list裡，

日期：2015.04.19
位置：第49頁，小節「break述句與continue述句」的第1行。
嚴重程度：小
原文：使用迴圈述句（包括while與for）時，有時處理到某輪時，
修正：迴圈述句（包括while與for）若處理到某輪、

日期：2015.04.19
位置：第52頁，下方程式碼區塊的上面那一段。
嚴重程度：小
原文：函式定義完成後，便可使用它，
修正：函式定義完成後，

原文：函式呼叫屬於運算式
修正：函式呼叫在Python語法中屬於運算式

原文：在括號內傳入適當的參數
修正：在括號內傳入適當的參數。

日期：2015.04.30
嚴重程度：中
位置：第57頁，第三個程式碼區塊的第5行，註解
原文：任何數的0次方都是0，包括0
修正：任何數的0次方都是1，包括0

日期：2015.04.30
位置：第59頁，最後一行。
嚴重程度：小
原文：呼叫boo()可得知某物件代表的真假值。
修正：呼叫bool()可得知某物件代表的真假值。

日期：2015.05.05
嚴重程度：小
位置：第46頁，倒數第三段、第一行。
原文：首輪的i是0
修正：首輪的i是1

日期：2015.05.05
嚴重程度：中
位置：第236頁，程式碼區塊的第5行
原文：return n * fact(n)
修正：return n * fact(n-1)

日期：2015.05.05
嚴重程度：中
位置：第263頁，第一個程式碼區塊最後一行的註解
原文：# 印出0、5、15
修正：# 印出0、5、10

日期：2015.05.05
嚴重程度：中
位置：第263頁，第二個程式碼區塊，第1行跟最後一行的註解

原文：x+n
修正：x*n

原文：# 印出0、5、15
修正：# 印出0、5、10

日期：2015.05.12
嚴重程度：中
位置：第36頁，第一個程式碼倒數第二行
原文：>>> li0 or li2
修正：>>> li1 or li2

日期：2015.06.05
位置：第22頁，倒數第二段的倒數第三行。
嚴重程度：小
原文：a最後會指向整數物件
修正：a最後會指向整數物件7

日期：2015.06.05
位置：第29頁，第一段的第二行，末尾。
嚴重程度：小
原文：所以必須如上述程式碼加個逗號
修正：所以必須加個逗號

日期：2015.06.06
嚴重程度：大
位置：第496頁，上面程式碼區塊
原文：
for i in range(num_agents):
    t = Thread(target=sell_tickets, args=(i, num_tickets, Lock()))
    t.start()
修正：
lock = Lock()
for i in range(num_agents):
    t = Thread(target=sell_tickets, args=(i, num_tickets, lock))
    t.start()

日期：2015.06.17
位置：第40頁，上面的程式碼區塊，倒數第三行。
嚴重程度：小
原文：# 注意i先成為1，然後才指派x[i]
修正：# 注意，i先被指派為1，然後x[i]（x[1]）才被指派為2

日期：2015.06.23
位置：第107頁，練習題3.3，第二行。
嚴重程度：小
原文：直到最後得到的和是3
修正：直到最後得到的和可被3整除

日期：2015.06.25
位置：第414頁，倒數第三行。
嚴重程度：小
原文：未免太多陽春
修正：未免太過陽春

日期：2015.06.25
位置：第7頁，第三段、倒數第二行。
嚴重程度：小
原文：PythonXY、Anaconda Python等
修正：Python(X,Y)、Continuum Analytics的Anaconda、Enthought Canopy等

日期：2015.06.26
嚴重程度：小
位置：第33頁，底下程式碼區塊，倒數第二行與第四行
原文：# a等於b嗎？
修正：# a不等於b嗎？

原文：# a等於b嗎？2.x版才有「<>」
修正：# a不等於b嗎？2.x版才有「<>」

日期：2015.06.29
嚴重程度：中
位置：第107頁，練習題3.7的圖3.1。
原文：

修正：

日期：2015.07.16
嚴重程度：小
位置：第126頁，上面的程式碼區塊，第12行的註解
原文：刪除奇數位置的元素
修正：刪除從索引值0開始、每隔2個位置的元素，直到最後

日期：2015.07.19
嚴重程度：小
位置：第360頁的程式碼區塊的註解
原文：# 0非偶數
修正：# 0不是奇數

原文：# n是不是奇數，等同於n-1是不是偶數
修正：# 「n是不是奇數」等同於「n-1是不是偶數」

原文：# n是不是偶數，等同於n-1是不是奇數
修正：# 「n是不是偶數」等同於「n-1是不是奇數」

日期：2015.07.21
嚴重程度：中
位置：第193頁，上面的程式碼區塊，倒數第七行
原文：{3, 4, 5, 6}
修正：{1, 3, 4, 5, 6}

日期：2015.07.26
嚴重程度：小
位置：第117頁，第一行。
原文：math、pi、circle
修正：math、pi、c、circle

日期：2015.07.26
嚴重程度：小
位置：第133頁，上面程式碼區塊的第二行，應加上底下的註解：
修正：# 注意li.copy()，3.x版的型別list才有方法copy

日期：2015.08.04
嚴重程度：小
位置：第284頁，上面程式碼區塊的第二行。
原文：fw = open('testw.txt', 'w')
修正：fout = open('testw.txt', 'w')

日期：2015.08.05
嚴重程度：小
位置：第43頁，下面程式碼區塊，倒數第五行。
原文：... elif
修正：>>> elif

日期：2015.08.12
嚴重程度：小
位置：第294頁，第一段第二行。
原文：Uncode
修正：Unicode

日期：2015.08.13
嚴重程度：小
位置：第407頁，第一行。
原文：formsts
修正：formats

日期：2015.08.18
嚴重程度：小
位置：第459頁，上面程式碼區塊第五行，可去掉「as e」，不影響該處程式。
原文：except ValueError as e:
修正：except ValueError:

日期：2015.08.18
嚴重程度：中
位置：第474頁，練習題12.1的程式碼區塊第三行。
原文：# raise Except('hello')
修正：# raise Exception('hello')

日期：2015.08.20
嚴重程度：小
位置：第464頁，程式碼12.2對應的檔名。
原文：（ch12_fact_exception_2.py）
修正：（ch12_fact_exception.py）

日期：2015.09.27
嚴重程度：中
位置：第432頁，程式碼倒數第二行。
原文：c.bar(c)         # 呼叫函式
修正：c.bar()          # 呼叫方法

日期：2015.10.21
嚴重程度：中
位置：第376頁，程式區塊、下半段、第一行。
原文：!even(n)
修正：not even(n)

日期：2015.10.31
嚴重程度：大
位置：第459頁，上方程式區塊第六行。
原文：'%s can not be less than 0'
修正：'%s is not a number or is less than 0'

日期：2015.11.16
位置：第174頁，第二段、第三行。
嚴重程度：小
原文：從鍵映設到值
修正：從鍵映射到值

日期：2016.02.07
嚴重程度：小
位置：第115頁，第一段、最後一行。
原文：使用內建函式instance
修正：使用內建函式isinstance

日期：2016.02.09
位置：第375頁，倒數第二段、最後一行。
嚴重程度：小
原文：函式一般。
修正：函數。

日期：2016.02.12
嚴重程度：小
位置：第205頁，第二段、第二行。
原文：式陣列（associative container）
修正：式容器（associative container）

日期：2016.02.15
嚴重程度：大
位置：第250頁，上面的程式碼區塊
原文：for i in range(k):
修正：for i in range(len(items)):

位置：第250頁，第一段、第三行
原文：「for i in range(k):」
修正：「for i in range(len(items)):」

日期：2016.03.14
嚴重程度：小
位置：第v頁，目錄的1.2
說明：排版有誤，1.2 Python簡介的頁數「004」，應對齊最右邊

日期：2016.03.14
嚴重程度：小
位置：第xii頁，目錄的10.6
說明：排版有誤，目錄10.6的pip的頁數「418」，應對齊最右邊

在日期2016.03.15之前的錯誤，已在第5刷修正。 

日期：2016.03.16
嚴重程度：小
位置：第40頁，第一段、第三行
原文：並無法修改指向的int物件
修正：並無法修改所指向的int物件

日期：2016.03.16
嚴重程度：小
位置：第57頁，最下面的程式碼區塊，第一行的註解
說明：「#」應對齊其他行的註解

日期：2016.03.16
嚴重程度：小
位置：第284頁，上面程式碼區塊的底下那一段、第二行
原文：但這麼做會一次載入檔案的全部內容
修正：但這麼做會先載入檔案的全部內容

日期：2016.03.16
嚴重程度：小
位置：第316頁，倒數第三段、第一行
原文：否則甚少作低階的讀寫動作
修正：否則甚少需要自己作低階的讀寫動作

日期：2016.03.16
嚴重程度：小
位置：第317頁，中間編輯器列表的第一行；刪除多餘的空格
原文：Visual Studio裡  的Binary Editor
修正：Visual Studio裡的Binary Editor

日期：2016.04.01
嚴重程度：小
位置：第306頁，倒數第二段、第一行
原文：std.stderr
修正：sys.stderr

日期：2016.04.21
嚴重程度：小
位置：第347頁，8.2節、第一段、第二行
原文：double-dnded queue
修正：double-ended queue

日期：2016.07.07
嚴重程度：小
位置：第ix頁，6.5節的第2小節
原文：函式回傳函式
修正：函式回傳函式與nonlocal（3.x）

日期：2016.07.07
嚴重程度：小
位置：第35頁，上面程式區塊，第6行的註解
原文：# 注意
修正：# 注意，不同運算式的結果指向同一物件

日期：2016.07.07
嚴重程度：小
位置：第40頁，第3行
原文：a、b與c並無法修改指向的int物件
修正：a、b與c並無法修改所指向的int物件

日期：2016.07.07
嚴重程度：中
位置：第47頁，程式碼2.2的第5行
原文：while i < 5:
修正：while i < n:

日期：2016.07.07
嚴重程度：小
位置：第98頁，上面程式區塊，第5行的註解
原文：取的短名
修正：取個短名

日期：2016.07.07
嚴重程度：小
位置：第115頁，第3行
原文：我們會稱呼某型別建立出來物件為「實體
修正：我們會稱呼某型別建立出來的物件為「實體

日期：2016.07.07
嚴重程度：小
位置：第121頁，表4.3
說明：表格最後新增一列，內容為
操作動作：「sort(*, key=None, reverse=None)」
結果：「原地排序，3.x版才有」

日期：2016.07.07
嚴重程度：小
位置：第131頁，中間的程式區塊，第2行的註解
原文：# 找出'a'的索引值
修正：# 找出3的索引值

日期：2016.07.07
嚴重程度：中
位置：第132頁，第1行
原文：2.x版才有sort，建議改用內建函式sorted
修正：2.x版與3.x版都有sort，但參數稍有不同，與內建sorted同樣用法

日期：2016.07.07
嚴重程度：中
位置：第382頁，圖9.5
說明：圖9.5下面那一張圖不太正確，數字經過各個關卡後，可能會被過濾掉、可能會變化成其他數字（或別的物件），所以一開始若是「...3, 2, 1」，其他關卡不一定會看到。應把圖9.5換成底下這兩張圖。

首先是整批處理，range給出一整份資料，交給map。map處理完後，整批交給下個關卡。

若是延遲處理，range會陸續送出資料，經map處理後的資料已改變，如中間，但只處理部分。然後map把資料陸續送給filter，「5, 3, 2, 1, 1」過濾掉偶數後，filter送出的是「5, 3, 1, 1」。

日期：2016.07.07
嚴重程度：小
位置：第447頁，11.5之前的那一段，倒數第1行
原文：無法為赴類別A、B建立一致的MRO
修正：無法為父類別A、B建立相容一致的MRO

日期：2016.07.12
嚴重程度：中
位置：第180頁，圖5.3
說明：應換成下圖。除了值，dict物件也要儲存鍵。注意，此僅為想像示意圖，非真實情況。

日期：2016.07.12
嚴重程度：中
位置：第181頁，圖5.4
說明：應換成下圖。set物件須儲存放進去的東西。注意，此僅為想像示意圖，非真實情況。

日期：2016.07.12
嚴重程度：小
位置：第272頁，小節「其他範圍」的倒數第二行
原文：產生器生成式
修正：產生器運算式

日期：2016.07.16
嚴重程度：小
位置：第255頁，圖6.22
說明：沒畫上垂直欄的攻擊黑線。請換成下圖：

日期：2016.07.19
嚴重程度：小
位置：第262頁，圖6.23，全域命名空間裡的名稱
原文：makeMultipliers
修正：make_multipliers

日期：2016.07.27
嚴重程度：小
位置：第231頁，程式碼區塊，第七行的註解
原文：# a、b、c都是在區域（函式）範圍內第一次指派，
修正：# a、b、d都是在區域（函式）範圍內第一次指派，

日期：2016.07.27
嚴重程度：小
位置：第231頁，程式碼區塊後第二行
原文：譬如li、a、b都屬於全域範圍內
修正：譬如前三行的li、a、b都屬於全域範圍內

日期：2017.07.30
嚴重程度：小
位置：第76頁，第二個程式碼區塊，倒數第二行與倒數第四行
原文：
倒數第四行：>>> x == y < z
倒數第二行：>>> x == y and y < z
修正：
倒數第四行：>>> x == y and y < z
倒數第二行：>>> x == y < z

日期：2017.08.26
嚴重程度：小
位置：第265頁，最後一段的開頭
原文：函式內只要使用了yield運算式，便成為產生器函式（generator function）、而非一般的函式，
修正：def述句內若有yield運算式，便成為產生器函式（generator function）的定義、而非一般的函式定義，

日期：2017.09.09
嚴重程度：小
位置：第411頁，第9行
原文：那麼在 xyz 的 __init__.init 裡
修正：那麼在 xyz 的 __init__.py裡

日期：2017.09.09
嚴重程度：中
位置：第412頁，表10.1的「乙」
原文：乙 可 可 不可 可
修正：乙 可 可 可 不可

日期：2017.09.15
嚴重程度：小
位置：第466頁，最後一行
原文：但不會印出foo。
修正：但不會印出foo end。

日期：2019.0917
嚴重程度：中
位置：第28頁，倒數第四行
原文：t1與t1指向同一個物件。
修正：t1與t0指向同一個物件。