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佛心分享-IT 人自學之術

使用perplexity.ai自學程式語言Python系列 第 4

使用perplexity.ai自學程式語言Python4.拆解任務至最小單元,逐步組合解法

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前言

資訊技術與AI自學已成現代人的必備技能,「拆解任務至最小單元」是任何程式學習與實務專案的核心功夫。不論是開發企業級AI應用,還是生活化的小工具,自學者若能學會將複雜問題劃分成可以一一解決的小步驟,不僅能突破學習瓶頸,也能讓AI/自動化工具發揮最大效益。本章將理論結合Python實作,並搭配Perplexity.ai智能助理,系統化教你如何標準化拆解流程,最後附上一個Python完整範例,協助你落實「由簡入繁,步步為營」的專案實務力。

第一節|為什麼要拆解任務?—分而治之的思辨

「把任務拆成最小單元」是頂尖設計師、工程師與AI專家都無比推崇的技能。其根本精神如下:
• 降低難度/模糊恐懼:拆分後的小任務明確易懂、不會感到畏懼。
• 便於分工/協作:每個人可各自處理獨立子問題,合成為大型專案。
• 強化除錯能力:每一小步都可獨立測試、調整,避免「牽一髮動全身」的災難。
• 有利資源分配/管理:能針對瓶頸投入最多資源,提升專案管理效率。

第二節|任務拆解的實用流程

  1. 明確描述最終目標
    • 例如:「自動統計每月支出」或「整理圖檔分類」。
  2. 將任務大致劃分主流程
    • 輸入(Input)→處理(Process)→輸出(Output)
  3. 細拆每一主流程為具體小步驟
    以「自動統計生活支出」為例:
    • 輸入資料獲取:例如讀取Excel、CSV或手機記帳
    • 資料清洗與標準化(移除錯誤值、轉換日期格式、補齊漏值)
    • 數字型資料運算(找本月花費、類別細分)
    • 資訊輸出(報表、圖形、提醒等)
    每步再細分(以Python語法):
    • 檢查資料存在與否
    • 讀取一筆資料並驗證
    • 判斷日期落在哪一月
    • 累加結果
    • 印出或存檔
  4. 列出所有可能的例外情境
    • 空資料、格式不符、檔案讀取失敗等
  5. 開始逐步組合小單元,寫出主流程
    • 先實作一個功能並測試
    • 然後逐步加入下一個功能
    • 最後整合、除錯與優化

第三節|善用AI與Python加速任務拆解

AI協助法例:
• 用Perplexity.ai尋找拆解思路
如詢問:「如何將大量圖檔依照日期自動分類?」
• 隨時查詢各子任務的最佳實踐或套件
例:「Python有什麼好用的excel處理套件?」
Python語言的理想拆解方式:
• 函數化(每步驟獨立成函數)
• 模組化(將功能分離於不同模組方便維護)
• 善用測試用例(unit test)驗證每小單元正確與否

第四節|生活實務案例:任務拆解與組合過程

【案例一】:批量自動整理相片
1. 描述最終需求:「依照照片的拍攝日期,自動分類到對應資料夾。」
2. 任務拆解步驟:
◦ 讀取指定目錄所有檔案
◦ 遍歷每一個檔案,判斷是否為圖片
◦ 讀取圖片的EXIF資訊
◦ 取出拍攝日期,生成資料夾
◦ 將圖片移動到對應資料夾
3. 寫成函數:
◦ is_image() 判斷圖檔
◦ get_date() 擷取日期
◦ make_folder() 建新資料夾
◦ move_file() 文件搬移
【案例二】:自動生成個人化月報
1. 大目標:「每月底匯出本月所有收支與摘要」
2. 任務劃分:
◦ 讀入所有消費資料
◦ 根據月份篩選
◦ 分類並統計
◦ 自動生成Excel或圖表

第五節|從「拆分」到「重組」—專案邏輯組合原則

1. 先確保每個小函數能獨立正確運作
2. 再進行主流程調用
3. 測試整體路徑(integration test)
4. 最後加入例外處理以及自動log
5. 優化效能、資源使用或UI/UX

第六節|進階策略:管道思維Pyhton平行處理

對於大量重複獨立的小任務(如批量資料轉換),可引入平行分工,例如:
• 用concurrent.futures模組將任務丟給多核心CPU,加速全部小子任務的處理時間

第七節|拆解訓練:練功題型導引

1. 將自己每天遇到的生活問題試著寫出「拆解步驟list」
2. 模擬流程圖:每一「框」都是一個單元動作
3. 與同儕或AI討論拆解方式,尋找更細或更有效率的拆法
4. 反思最後組合專案時遇到的新問題,再break down調整

第八節|Python 實作範例:拆解後組合解法

以下Python程式,完整示範「批量整理相片」專案的完整拆解與組合:
python

import os
import shutil
from PIL import Image
from datetime import datetime

# 任務1:判斷檔案是否為圖片
def is_image(filename):
    return filename.lower().endswith(('.jpg', '.jpeg', '.png'))

# 任務2:取得拍攝日期
def get_date(filepath):
    try:
        img = Image.open(filepath)
        exif = img._getexif()
        if exif is not None and 36867 in exif:
            date_str = exif[36867]  # 拍照日期
            return datetime.strptime(date_str, "%Y:%m:%d %H:%M:%S").date()
        else:
            # 沒有EXIF就取最後修改時間
            t = os.path.getmtime(filepath)
            return datetime.fromtimestamp(t).date()
    except Exception:
        t = os.path.getmtime(filepath)
        return datetime.fromtimestamp(t).date()

# 任務3:新建目錄與搬移檔案
def make_folder(base_path, date):
    folder = os.path.join(base_path, str(date))
    if not os.path.exists(folder):
        os.makedirs(folder)
    return folder

def move_file(filepath, destination):
    shutil.move(filepath, destination)

# 主流程組合
def organize_photos(base_path):
    for fname in os.listdir(base_path):
        path = os.path.join(base_path, fname)
        if os.path.isfile(path) and is_image(fname):
            date = get_date(path)
            folder = make_folder(base_path, date)
            move_file(path, os.path.join(folder, fname))
            print(f"已移動{fname}到{folder}")

if __name__ == '__main__':
    # 使用者自行替換成要整理的資料夾
    organize_photos('images_folder')

結語

將複雜問題分解為清楚、可控的小單元並逐步組裝,是資訊時代最具價值的自學力。善用AI工具如Perplexity.ai輔助,搭配Python的函數化思維與流程管理,每個人都能練成從一葉知秋、舉一反三,由碎片到全局的數位問題解決力。千里之行,始於足下,每一個「小單元」的練習,都是你登頂頂尖IT人的階梯。

小提醒
• 每次遇到bug時,回頭檢查小單元是否正確,逐步測試比一次解決整包資訊來得有效且穩定。
• 多參考料理、製作流程的步驟寫法,把工程問題想像成一連串待辦清單,訓練自己的拆解邏輯力


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