MIC Note: Python 一讀

python有很多好用的工具，函式庫，就來學一下吧：

Google提供的虛擬機(colaboratory)，提供CPU, GPU給有google帳戶的人使用。
連結：https://colab.research.google.com
環境是使用jupyter notebook，登入google帳戶後直接到連結網址就可以開始寫python了！
還可以跑Machine learning又不用擔心房間過熱！

參考網站：python_org_tutorial

網站目錄：https://docs.python.org/3/tutorial/index.html

python與swift很像…

安裝Python 3

Anaconda

特點

任何資料皆為"物件"，變數皆為"參考"(也就是類似c語言的pointer，但可能有快取)，包括常數，資料型態，函式定義，類別，…

例如：要製作函式別名，def b(): ......
只要用 c = b, 就可以使用c()代表b()

OOP
弱資料型別，不用特別宣告資料型態
冪次運算元 - "**"
除法後取整數之運算元(floor division) - "//"
特別資料型態：decimal, fraction(分數)，複數
字串

單引號與雙引號功能一致(與shell script不同)
用三個引號可以寫出多行的字串
運算子： '*', '+'
取得子字串[i:j] (得到i to j-1 的字串)
為immutable，不能直接修改內容值
(201908)字串處理：
https://www.pythonforbeginners.com/basics/string-manipulation-in-python

陣列索引值可為負數 (從陣列結尾開始算)
變數賦值寫在同一行 ex: a,b =3,4

if寫法為：

if a is b :
    print('a is b')

單行的語句可寫成倒裝，但一定要有else statement：
Example 1

print('a is b') if a is b else print('a is not b')

Example 2

result = 'a is b' if a is b else 'a is not b'

for 迴圈可加上'else'僅在for迴圈執行完才執行(若break就不會執行到)
pass 指令，因為python的while, for不能只寫一行，所以要用pass！
函式定義keyword - def functionName(parameters):
list comprehension 的組成，是包含著一個 expression（運算式）和一個 for 語句
常用資料型態(相關連結)

Integer, Floating, String
list - 用中括號. ex: a = [1,2,3]
tuple - 用小括號. ex: a = (1,2,3)
Set (集合) -- 無序，資料不重複，要用set()宣告
dictionary - 用大括號 ex: b = {'a': 3, 'b':4, 'c':5...} ==> b['a'] == 3

literal modifier - String 也有prefix (ex: r'...'代表該字串內為純文字，沒有跳脫字元)

list 用 []賦值 -- list是mutable
tuple用 () 賦值或是直接逗號分隔 -- tuple是immutable (所以沒有append...insert...)
module --一個script檔，包含許多functions，也可以在其中寫會被執行的script。
```
if __name__ == "__main__":
    import sys
    fib(int(sys.argv[1]))
```
上述寫法可以避免當此module被import時，import, fib()....被執行
package - 一包module
需要 __init__.py module讓python知道此為一個package
從package import一個module, function, ...可以寫 from ..package.. import ..module..

try: ...
except (ErrorType):
else:

import sys

try:
    f = open('myfile.txt')
    s = f.readline()
    i = int(s.strip())
except OSError as err:
    print("OS error: {0}".format(err))
except ValueError:
    print("Could not convert data to an integer.")
except:
    print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
    raise

類別 class
- 參考C++, Modula --
屬性可以是RO或RW
也可以定義 global, nonlocal, local
```
class ClassName:
    <statement-1>
    .
    .
    .
    <statement-N>
```
定義function要加上(self)參數！
class Class1:
def func1(self):
....

建構子: __init__(self, ....):
self就代表此實體的物件，名稱空間
實體化就用 b = ClassName(...) <-- ...為建構子的參數
class variable 是在class中定義的靜態attribute -- 各實體皆一致(初始)，
instance variable 是由class的function初始的變數 -- 各實體即不一致。
此機制會造成class variable裡有mutable attribute時，會改到其它instance的class variable

Class 繼承
語法： class DerClassName(BaseClass1, BaseClass2...):
優先權DerClass > BaseClass1 > BaseClass2 ... (找function的順序就是Der --> BaseClass1 --> BaseClass2 ...
覆寫函式要呼叫BaseClass - BaseClassName.FunctionName(self, arguments...)
super()是一個BaseClass1的物件

要讓class可以用在for ... in ，要實作iter()函式，回傳一個實作__next__()函式的iterator object，__next__()就是回傳下一個iteration要用的資料

class Reverse:
    """Iterator for looping over a sequence backwards."""
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.index = len(data)

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.index == 0:
            raise StopIteration
        self.index = self.index - 1
        return self.data[self.index]

另一個可以用在for ... in的是執行yield函式產生資料(iterator)。

def reverse(data):
    for index in range(len(data)-1, -1, -1):
        yield data[index]

>>>

>>> for char in reverse('golf'):
...     print(char)
...
f
l
o
g

(201908補充) @ Property函式及語法：
@Property 修飾的function可被外部用Attribute的方式呼叫：
```
class A:
    @ property
B_func(self):

 return ... 
```
可用A.B_func的方式呼叫B_func。
https://openhome.cc/Gossip/Python/Property.html
generator expression
一段簡單表示法可以產生一個generator物件，讓其它可以吃generator class的函數使用。
例:
```
>>> sum(i*i for i in range(10))                 # sum of squares
285
```
查詢函式庫中有哪些"物件"：
dir(), help()...
標準函式庫 -- stdlib.html, 目錄：

os
shutil
glob (搜尋檔案及匹配檔名)
sys
re - regular expression
math

額外資源：
https://docs.python.org/3/tutorial/whatnow.html
常用函式庫

json

網路資源整理：

https://scipy.org/ - scipy
https://docs.python.org/3/tutorial/index.html
Python 多執行序(Multi-threading) - https://blog.gtwang.org/programming/python-threading-multithreaded-programming-tutorial/
Python 物件序列化(Object serialization) - https://docs.python.org/3/library/pickle.html

MIC Note

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