在前十天的 IT 鐵人賽學習中，我們系統性地掌握了 Python 的基礎語法與物件導向概念。第十一天作為一個重要的回顧與整合日，我們的目標是將這些零散的知識點串聯起來，理解它們如何在實際專案中協同運作，解決複雜問題。以下是對所學 Python 核心技能的回顧與整合應用：

一、開發環境與基本輸出

• Python 安裝與 PyCharm 編輯器：
  • 學習從 Python 官方網站下載並安裝最新版本。
  • 設定業界最受歡迎的 PyCharm 編輯器，用於程式碼撰寫與執行。
• print 語法：
  • 初步學習如何在 PyCharm 中輸出文字訊息。

二、變數與資料型態

• 變數 (Variables)：
  • 理解其數值可變化的特性與命名規則。
  • 應用於數學計算（加、減、乘、除），並掌握 round 和雙斜線 // 符號進行數字取整數的方法。
• 基本資料型態：
  • 詳細介紹 int (整數)、float (浮點數/小數)、str (字串) 和 bool (布林值)。
• input() 語法：
  • 學習如何與使用者互動並取得輸入。
• 資料類型轉換：
  • 強調 int()、float()、str() 等語法在避免程式錯誤中的重要性，並將使用者輸入的字串轉換為可計算的數字類型。

三、邏輯判斷

• 比較運算子：
  • 使用 > (大於)、< (小於)、== (等於)、!= (不等於) 等符號判斷數值關係。
• 邏輯運算子：
  • 運用 not (非)、and (且)、or (或) 等組合多個條件，實現更複雜的邏輯判斷。
• If-Else 與 elif 條件判斷式：
  • 學習其結構與應用，讓程式碼能夠根據不同情況執行不同邏輯，實現智慧決策。
  • 理解程式碼縮排在 Python 中的重要性。

四、資料結構

• List (清單/串列)：
  • 高效管理多筆資料，其最大特點是可儲存多筆資料。
  • 操作包括建立、讀取、修改、新增 (使用 append() 和 extend())、刪除 (使用 remove() 和 pop())。
  • 學習判斷項目是否存在，以及查詢項目索引位置 (使用 index())。
  • 使用 len() 函式獲取清單資料筆數。
• Tuple (元組)：
  • 簡要提及這種不可修改的清單類型。
• Dictionary (字典)：
  • 核心是由 Key (鍵) 和 Value (值) 組成的結構化資料儲存方式，非常適合儲存系統性的資訊。
  • 操作包括建立、透過 Key 查詢資料 (可使用 get() 安全處理不存在的 Key)、新增、修改、刪除 (使用 pop()、popitem()、clear())。
  • 示範如何使用 For Loop 遍歷字典，一次列出所有的 Key、Value 或 Items。

五、流程控制

• For Loop 迴圈：
  • 主要功用是執行重複且相同的指令，大幅提升程式碼撰寫效率。
  • 學習對清單和字串中的每個項目進行迭代操作。
  • 探討 break 關鍵字如何中斷迴圈，以及 continue 語法如何跳過指定項目並繼續執行迴圈。
  • 講解如何在迴圈中嵌入另一個子迴圈，實現複雜的組合邏輯。
  • 介紹 range() 函式如何產生一連串的數字序列，以及其在設定開始、結束和間距值方面的應用。
• While Loop 迴圈：
  • 依據設定的條件進行重複執行，直到條件不再滿足為止。
  • 學習如何設定中止條件以避免進入「無限迴圈」，並運用 break 語法來中斷程式碼。

六、程式碼組織與重用

• Function (函式)：
  • 像一個工具箱，能將重複的程式碼打包成可重用的區塊。
  • 學習如何使用 def 關鍵字定義函式，並透過呼叫函式來執行其內部指令。
  • 介紹函式的引數 (Arguments) 概念，如何傳遞資訊給函式，以及 return 語句的功用，用於回傳計算結果。
  • 探討「全域」(Global) 和「區域」(Local) 變數的概念，以及 global 關鍵字如何影響變數的作用範圍。
• Module (模組)：
  • 當程式碼日益複雜時，模組化有助於將其拆分為多個檔案以方便管理與重用。
  • 學習如何在 PyCharm 中建立模組，並使用 import 語法匯入模組，使用其提供的變數、清單、字典和函式。
  • 介紹如何為模組取暱稱，以及如何選擇性匯入特定函式。
  • 深入探討 Python 內建的 random 模組，包括 shuffle() (洗牌)、choice() (隨機選擇) 和 randint() (隨機整數) 等實用函式。
  • 介紹 pip install 安裝第三方套件的方法，並以 requests 模組為例說明如何從網路擷取資料並轉換為字典格式。
• Class (類別)：
  • 物件導向程式設計 (OOP) 的基石，可將其比喻為建構複雜遊戲物件的藍圖。
  • 透過定義「屬性」(Attributes)（靜態特徵）和「方法」(Methods)（動態行為）來描述物件的特質。
  • 學習使用特殊的 __init__ 函式在物件創建時設定初始屬性。
  • 講解如何透過「繼承」(Inheritance) 概念，讓子類別能重用父類別的屬性和方法，實現程式碼的精簡和維護。

七、Python 核心技能的整合應用案例

這些核心技能不僅是獨立的語法點，更是能夠互相配合、解決實際問題的強大工具。透過實際動手將這些概念串聯起來，我們可以將其應用於一個小型專案，例如一個「學生管理系統」或「簡易文字介面角色扮演遊戲」：

• 使用 字典 來儲存學生的資料，如姓名、成績、學號。
• 利用 清單 來管理所有學生的名單。
• 運用 While Loop 迴圈 來實現系統主選單的持續運行，直到使用者選擇退出。
• 透過 If 條件判斷式 處理使用者輸入的不同指令，例如查詢、新增、修改、刪除。
• 將每項功能（例如查詢學生資料、新增成績）封裝成 函式，提高程式碼的可讀性和可維護性。
• 在處理使用者輸入時，資料類型轉換 (int(), str()) 將不可或缺，確保數據處理的正確性。
• 甚至可以嘗試用 類別 來定義「學生」這個物件，包含其屬性（例如姓名、成績）和方法（例如計算平均、顯示資訊）。

總結

這次全面的回顧與整合應用，旨在加深對 Python 核心技能的理解，並培養將其應用於實際問題的能力。透過實際專案的實踐，這不僅能提升程式碼的邏輯設計能力，還能培養模組化思考和除錯技巧，為接下來更複雜的遊戲專案開發打下最堅實的基礎。