Python 程式設計的世界

Python 和 Python 3 的差異是什麼？適合初學者的易懂入門指南

常見問題與小技巧集
目次

1. 簡介：Python 是什麼？

適合程式設計初學者的語言「Python」

Python（Python）是全球廣泛使用的程式語言之一。自 1991 年由荷蘭人 Guido van Rossum 公開以來，其簡單易讀的語法備受推崇，從教育機構到企業現場，都被廣泛應用。 Python 以「易懂性」為設計重點，使用接近英文的語法來撰寫程式碼。例如，條件分支或重複處理等基本處理，相較其他語言能更簡潔地描述，因此被視為適合程式設計初學者的語言。

Python 的應用領域廣泛

Python 最大的特點是其通用性。它在以下許多領域中被廣泛應用：
  • Web 應用程式開發：使用 Django 或 Flask 等框架，能有效率地建構網站或 API。
  • 資料分析・機器學習：透過 NumPy、pandas、scikit-learn 等函式庫，在資料處理或 AI 領域也廣泛使用。
  • 自動化・網頁抓取：適合自動化日常作業，或從網頁上收集資訊的處理。
  • 遊戲開發・GUI 應用程式：使用 PyGame 或 tkinter 等，能製作遊戲或桌面應用程式。
如此一來，Python 是「學會一次，就能做許多事」的語言。因此，不僅限於工程師，行銷人員或研究者等非工程領域也廣泛採用。

為什麼 Python 備受矚目？

目前，Python 在眾多程式語言中特別受歡迎，在 Stack Overflow 或 GitHub 等開發者平台上，使用率也名列前茅。 其理由如下：
  • 學習成本低，初學者也能輕鬆入手
  • 所需的函式庫與資訊豐富，學習環境完善
  • IT 產業需求高，容易連結到職業發展
諸如此類的優點。 今後，隨著 AI 或資料科學等領域的發展，預計 Python 的需求將進一步提升。

2. Python 和 Python 3 的差異

Python 的版本有重大分歧

Python 有多個版本存在，但最重要分歧點是「Python 2」與「Python 3」的差異。兩者在文法或規格上有不相容的部分，對初學者來說也會造成混亂。 現在，Python 3 系列已成為主流，Python 2 系列已在 2020 年 1 月結束官方支援。從現在開始學習的人，絕對推薦選擇 Python 3。

主要差異①：print 語法

Python 2 中，print 在語法上是「命令（陳述式）」來使用。另一方面，Python 3 中則定義為「函數（function）」。 Python 2 的範例：
print "你好"
Python 3 的範例：
print("你好")
這樣，Python 3 中一定需要括號。

主要差異②：字串的處理（Unicode）

Python 2 中字串預設為 ASCII 處理，但 Python 3 中 Unicode（UTF-8） 成為標準。由此，日本語等多元語言的開發變得更容易。 例如，Python 2 中經常需要指定編碼，容易發生文字亂碼等問題，但 Python 3 中此類麻煩大幅減少。

主要差異③：整數除法的行為

Python 2 中，整數間除法（除法）會 回傳整數，但 Python 3 中改為 浮動小數點數 回傳。Python 2：
5 / 2  → 2
Python 3：
5 / 2  → 2.5
Python 3 為了減少意外的資料型別轉換錯誤，採用更直覺的行為。

向 Python 3 的移行已完成

過去，由於函式庫或框架的相容性，有些專案繼續使用 Python 2。然而現在，幾乎所有主要函式庫都已相容 Python 3，沒有理由繼續用 Python 2 開發。 學習時參考網路上的範例程式碼，也要檢查是否有「Python 3 相容」的記載才安心。

現在學習就選 Python 3 一択

結論，從現在開始學習 Python 的人，或是開始專案的人，以 Python 3 為基準建置環境、撰寫程式碼，強烈推薦。Python 2 的知識僅作參考，視為「過去的規格」來理解即可。

3. Python 3 的基本用法

Python 3 的安裝方法

要開始使用 Python 3，首先需要在自己的電腦上安裝。以下介紹常見作業系統的安裝方法。

Windows 的情況

  1. 存取官方網站（https://www.python.org），點擊「Download Python 3.x.x」。
  2. 啟動下載的安裝程式。
  3. 勾選「Add Python to PATH」，然後選擇「Install Now」。
※透過設定 PATH，即可在命令提示字元中輸入python即可啟動。

Mac 的情況

在 macOS 中，可能預設安裝了 Python 2，但要使用最新版的 Python 3，通常從官方網站下載或使用 Homebrew 安裝。
brew install python

Ubuntu/Linux 的情況

在 Ubuntu 等 Linux 中，可以使用終端機輕鬆安裝。
sudo apt update
sudo apt install python3
安裝後，可以使用python3或python3 --version確認動作。

來學習 Python 3 的基本語法吧

Python 的程式碼「外觀（縮排）」也具有重要意義。以下介紹 Python 3 的基本語法。

變數的定義與型別

在 Python 中，不需明確指定型別即可定義變數。
name = "Tarō"
age = 25
height = 170.5
如此，可以直覺地使用字串（str）、整數（int）、浮點數（float）等。

條件分歧（if 語句）

if age >= 20:
    print("是成人")
else:
    print("是未成年")
請注意，縮排（字縮）表示區塊的開始。

重複處理（for 語句）

for i in range(5):
    print(i)
在此範例中，會依序顯示 0～4 的數字。

函式的定義

def greet(name):
    print("你好，" + name + "！")

greet("Tarō")
在 Python 中，使用def關鍵字來定義函式。

Python 3 的執行方法

Python 程式碼可以以下兩種方法執行。

1. 在互動式殼層中執行

在命令列或終端機中輸入python3，即可立即開始 Python 的互動模式。可以逐行輸入程式碼，確認執行結果。
$ python3
>>> print("Hello, Python3!")
Hello, Python3!

2. 作為腳本執行

可以儲存為.py檔案，然後批次執行也是可能的。
# sample.py
print("這是 Python 3 的腳本。")
python3 sample.py

用於 Python 3 的編輯器

撰寫 Python 時，通常使用編輯器。推薦給初學者的工具有以下這些。
  • VS Code（輕量且多功能，擴充功能也豐富）
  • Thonny（專為教育開發，非常易懂的編輯器）
  • Jupyter Notebook（最適於資料分析或機器學習）
根據各自的用途或喜好選擇即可。

4. 學習 Python3 的資源

活用適合初學者的資源安心學習吧

Python3 在全世界廣泛使用，因此有豐富的學習資源，涵蓋從初學者到進階使用者的需求。這裡介紹學習 Python3 的代表性方法和平台，能幫助您有效率地學習。

活用官方文件

最可靠的資訊來源是 Python 官方文件。日文翻譯也相當完善，詳細說明語言規格和標準函式庫的使用方式。 不過，內容雖然全面，但對初學者來說可能有些難度。建議像字典一樣使用。

線上學習平台

網路上有許多平台提供適合初學者的系統化課程。
  • Progate（プロゲート）：以投影片形式從基礎學習，還能實際輸入程式碼來進行。
  • ドットインストール：由約 3 分鐘的短影片組成的教學。適合利用零碎時間學習。
  • Udemy：雖然是付費，但實務導向的課程很多，利用定期特價能獲得良好的性價比。

透過書籍系統化學習

書籍可以以紙本或電子書形式保留在手邊，適合想仔細奠定基礎的人。 以下是適合初學者的經典書籍： 這些書籍都對應 Python3，並且對環境建置和基本文法的說明相當詳盡。

YouTube 頻道・影片課程

喜歡影片學習的人，可以有效利用 YouTube 的教學影片。
https://youtu.be/HyU3XL2F9GE?si=4gU750fUBreOnvFB
  • Python程式設計 VTuber サプー：VTuber サプー 以兼具趣味性和實用性的影片，從 Python 的基礎到應用進行說明。能一邊看實際程式碼一邊學習，從視覺上也能加深理解。
https://youtu.be/tCMl1AWfhQQ?si=5WxBkjEPuavsQuLy
以「Python3 入門」等關鍵字搜尋，就能找到許多影片。

學習社群或問答網站

比起一個人煩惱，與其他學習者或有經驗者交流學習，能更容易加深理解。
  • teratail：能以日文提問・回答的問答網站。
  • Stack Overflow：全球工程師聚集的問答網站。雖然是英文，但資訊量極為豐富。
  • Qiita：許多人分享 Python 的具體用法和技巧的日文部落格服務。
有不明之處時，請隨時提問看看。

找到適合自己的學習風格吧

學習 Python3 時，「找到適合自己的學習方法」是持續學習的關鍵。適合影片的人、想用書本仔細學習的人、想邊動手邊記住的人，各種不同的方法都沒問題。 重要的是，比起「完全理解後再前進」，更重要的是「先寫出來試著執行」的態度。善用學習資源，一邊享受一邊挑戰看看吧。

5. 常見問題（FAQ）

回答初學者在學習Python3時常有的疑問

Python3的學習一開始，每個人都會面臨類似的疑問和不安。在這裡，我們以Q&A形式彙整了特別是許多初學者容易煩惱的要點。

Q1. 應該學習Python還是Python3？

A. 應該學習Python3。Python2已經在2020年結束官方支援。目前開發的所有主要函式庫和框架都支援Python3，從今以後學習的話，Python3是前提。

Q2. Python2的程式碼能在Python3上運行嗎？

A. 基本上無法運行，但修正後可能可以運行。由於文法和字串處理等方面有許多不相容之處，Python2寫的程式碼そのまま在Python3上會經常發生錯誤。不過，如果使用2to3這個轉換工具，部分程式碼可以自動轉換成Python3。

Q3. 可以在哪裡確認Python3的最新版本？

A. 可以在Python官方網站隨時確認最新版本。 首頁會顯示目前的穩定版（Stable version），也可以從那裡下載。版本號的差異主要是細微的功能新增或bug修正。

Q4. 使用Python3的優點是什麼？

A. 對應現代開發、易懂且強大的語言。Python3有以下優點：
  • 程式碼易讀，容易避免錯誤
  • 可在資料分析、機器學習、Web開發等許多領域活用
  • 學習資源和社群非常豐富
  • 預計將來會持續長時間使用
基於這些理由，不僅是初學者，在專業現場也廣受選用。

Q5. 有推薦用來學習Python3的編輯器嗎？

A. 是的，根據目的有幾個易用的編輯器。
  • VS Code：擴充功能豐富，有許多針對Python的優化設定。
  • Thonny：專為初學者設計，簡單易用的編輯器。
  • Jupyter Notebook：最適於資料分析和機器學習。可以一起管理程式碼、執行結果和筆記。
這些都是免費的，所以試用幾個，選擇適合自己的就好。

6. 總結

Python3 是未來時代不可或缺的程式語言

這篇文章中，我們針對初學者，說明了 Python 以及 Python3 的基本知識、差異、使用方法、學習方法等。Python 的文法簡單易學，而且可以直接用於實用的開發，因此，對於初次學習程式設計的人來說，是最佳的選擇之一。 此外，目前的主流是 Python3，未來要學習的人請毫不猶豫地選擇 Python3。Python2 已經結束官方支援，在現場幾乎不會被使用。

學習 Python3 時應注意的要點

  • 仔細理解安裝方法和基本文法
  • 活用適合自己的學習資源，如書籍、線上課程、影片等
  • 首先重視嘗試執行、試用的態度
  • 不懂的地方，就在社群或 Q&A 網站上查詢・提問
學習 Python3，需要持之以恆的態度。從簡單的程式碼開始，逐步挑戰複雜的程式吧。

邁向下一個步驟吧

掌握基本後，接下來嘗試進階領域吧。
  • 網頁開發（Flask, Django）
  • 資料分析（pandas, matplotlib）
  • 機器學習（scikit-learn, TensorFlow）
  • 業務效率化或自動化（Excel 操作、網頁爬蟲等）
掌握 Python3 後，就能獲得可應用於廣泛技術的基礎。持續學習的同時，在自己感興趣的領域中實踐看看吧。