這本書的第1和2版皆曾經榮登博客來、Momo、天瓏暢銷排行榜第1名，相較於第2版，第3版新增內容可以分成語法/ 模組功能加強與未來潛在應用。

□ 語法與模組功能加強
● 最新 Python 語法精神、效能發揮極致
● 增加 2D 和 3D 動畫
● 傳送、接收與分析電子郵件
● 發送會員信件與未繳會費的會員信件
● 多執行緒的應用 - 網路爬蟲、下載 YouTube 影片
● ffmpeg 支援影音檔案轉換
● 不同語言的文字、語音翻譯
● 股市數據分析，繪製與計算股票買賣點
● 設計 ChatGPT 線上客服機器人與 Emoji 翻譯程式
● 搭配 ChatGPT 設計 Line Bot 機器人
● 增加與修訂約 120 多個實例，其他修訂小細節約 100 處

□ 未來潛在應用
● 基礎語法應用：科學計算與模擬、機器學習與人工智慧、建立事件處理程式、航空公司飛行路線查詢。
● 物件導向：商品庫存類別、車輛類別、學生類別。
● 隨機數模組：隨機且公平的廣告信件發送、產品品質控制。
● 時間模組：日誌時間戳記錄、資料庫定期備份。
● 檔案管理：自動備份系統設計、記錄活動日誌。
● 程式除錯與異常處理：資料庫操作異常處理、網路請求驗證模擬。
● 正則表達式：認證與格式化信用卡號碼、批次調整圖像格式。
● 影像處理：批次調整網路圖像、自動生成產品圖像。
● GUI設計：數據監控儀表板、報告生成器。
● 詞雲：客戶評論詞雲、產品特點詞雲。
● json：客戶、庫存、員工紀錄、銷售數據的應用。
● csv：銷售數據、庫存、財報分析的應用。
● shelve模組：用戶環境設定儲存、會話數據儲存、玩家遊戲數據保存。
● 網路爬蟲：市場研究、社交媒體監控、新聞匯總與監控、產品評論與消費者意見挖掘、徵人訊息收集。
● 控制周邊：自動開啟應用程式與操作、鍵盤快捷鍵自動化。
● 多工作業：多執行緒數據下載、多執行緒同時處理多個用戶請求、定時多執行緒執行企業數據備份。
● 多媒體：音訊分類、情緒分析。
● AI 視覺：物體追蹤、車牌辨識、色彩分析。

多次與教育界的朋友相聚，談到電腦語言的發展趨勢，大家一致公認Python已經是當今最重要的電腦語言了，幾乎所有知名公司，例如：Google、Facebook、⋯等皆已經將此語言列為必備電腦語言。了解許多人想學Python，市面上的書也不少了，許多人買了許多書，學習Python 路上仍感障礙重重，原因是沒有選到好的書籍，市面上許多書籍的缺點是：
□ Python 語法講解不完整，沒有建立 Python 紮實語法的觀念
□ 用 C、C++、Java 觀念撰寫實例
□ Python 語法的精神與內涵未做說明
□ Python 進階語法未做解說
□ 基礎實例太少，沒經驗的讀者無法舉一反三
□ 模組介紹不足，應用範圍有限

許多讀者因此買了一些書，讀完了，好像學會了，但到了網路看專家撰寫的程式往往看不懂。就這樣我決定撰寫一本豐富、生活化、企業應用、有趣且實例完整，同時深入講解Python 語法的入門書籍。其實這本書也是目前市面上講解Python 書籍中語法最完整、應用範圍最廣、範例最豐富的書籍。整本書從Python 風格說起，拋棄C、C++、Java 思維，將Python 語法、內涵與精神功能火力全開，完全融入矽谷頂尖Python 工程師的邏輯與設計風格。

全書有約1250 個實例、檔案與程式搭配約530 個模組的函數，輔助約280 個習題與檔案，外加130 頁的習題電子書，用極深入、最詳細的態度講解Python 語法的基礎與進階知識，例如：utf-8 中文編碼、list、tuple、dict、set、bytes、bytearray、closure、lambda、Decorator、@property、@classmethod、@staticmathod⋯等。

此外，也將應用範圍擴充至下列應用：
● 人工智慧基礎知識融入章節內容
● 從 bytes 說起、編碼 (encode)、解碼 (decoding)
● 完整解說 Unicode 字符集和 utf-8 依據 Unicode 字符集的中文編碼方式
● 生成式 (generator) 建立 Python 資料結構，串列 (list)、字典 (dict)、集合 (set)
● 在座標軸內計算任 2 點之間的距離，同時解說與人工智慧的關聯
● 經緯度計算地球任 2 城市之間的距離，學習取得地球任意位置的經緯度
● 萊布尼茲公式、尼拉卡莎、蒙地卡羅模擬計算圓週率
● 基礎函數觀念，也深入到嵌套、closure、lambda、Decorator 等高階應用
● Google 有一篇大數據領域著名的論文，MapReduce:Simplified Data Processingon Large Clusters，重要觀念是MapReduce，筆者將對map( ) 和reduce( ) 完整解說，更進一步配合lambda 觀念解說高階應用
● 建立類別同時深入裝飾器 @property、@classmethod、@staticmathod 與類別特殊屬性與方法
● 設計與應用自己設計的模組、活用外部模組 (module)
● 設計加密與解密程式、檔案壓縮與解壓縮
● 程式除錯 (debug) 與異常 (excep􀆟on) 處理
● 檔案讀寫與目錄管理
● 剪貼簿 (clipboard) 處理
● 正則表達式 (Regular Expression)
● 遞廻式觀念與碎形 (Fractal)
● 影像處理與文字辨識，更進一步說明電腦儲存影像的方法與觀念
● 建立有個人風格的 QR code 與電子名片 QR code
● 認識中文分詞 jieba 與建立詞雲 (wordcloud) 設計
● GUI 設計 - 實作小算盤
● 動畫、音樂、多媒體與遊戲
● Matplotlib 中英文圖表繪製、2D 與 3D 動畫
● 說明 csv 和 json 檔案
● 繪製世界地圖
● 台灣股市資料擷取與圖表製作
● 網路爬蟲與多工爬蟲
● 用 Python 執行手機傳簡訊、傳送與接收電子郵件
● 處理 PDF、浮水印與加密技術
● 用 Python 控制螢幕與鍵盤
● 輕量級的資料庫 SQLite 實作、Python 操作 MySQL
● 多工與多執行緒設計
● 海龜繪圖，設計萬花筒與滿天星星
● YouTube 的下載與多執行緒下載
● 藝術創作邁向實作機場人臉辨識系統
● 聊天機器人、Emoji 機器人、搭配 ChatGPT 設計 Line Bot 機器人
● 網路程式 Server 端與 Client 端程式設計，筆者也設計了簡單的聊天室

寫過許多的電腦書著作，本書沿襲筆者著作的特色，程式實例豐富，相信讀者只要遵循本書內容必定可以在最短時間精通Python 設計，邁向頂尖高手之路。編著本書雖力求完美，但是學經歷不足，謬誤難免，尚祈讀者不吝指正。

洪錦魁2023-12-5
jiinkwei@me.com

這本書的第1和2版皆曾經榮登博客來、Momo、天瓏暢銷排行榜第1名，相較於第2版，第3版新增內容可以分成語法/ 模組功能加強與未來潛在應用。

□ 語法與模組功能加強
● 最新 Python 語法精神、效能發揮極致
● 增加 2D 和 3D 動畫
● 傳送、接收與分析電子郵件
● 發送會員信件與未繳會費的會員信件
● 多執行緒的應用 - 網路爬蟲、下載 YouTube 影片
● ffmpeg 支援影音檔案轉換
● 不同語言的文字、語音翻譯
● 股市數據分析，繪製與計算股票買賣點
● 設計 ChatGPT 線上客服機器人與 Emoji 翻譯程式
● 搭配 ChatGPT 設計 L...

第1章 基本觀念
1-1 認識Python
1-2 Python的起源
1-3 Python語言發展史
1-4 Python的應用範圍
1-5 變數 - 靜態語言與動態語言
1-6 系統的安裝與執行
1-7 程式註解
1-8 Python彩蛋(Easter Eggs)

第2章 認識變數與基本數學運算
2-1 用Python做計算
2-2 認識變數
2-3 認識程式的意義
2-4 認識註解的意義
2-5 變數的命名原則
2-6 基本數學運算
2-7 指派運算子
2-8 Python等號的多重指定使用
2-9 Python的列連接(Line Continuation)
2-10 專題-複利計算/計算圓面積與圓周長
2-11 認識內建函數、標準模組函數或是第3方模組函數

第3章 Python的基本資料型態
3-1 type( )函數
3-2 數值資料型態
3-3 布林值資料型態
3-4 字串資料型態
3-5 字串與字元
3-6 bytes資料
3-7 專題-地球到月球時間計算/計算座標軸2點之間距離

第4章 基本輸入與輸出
4-1 格式化輸出資料使用print( )
4-2 輸出資料到檔案
4-3 資料輸入input( )
4-4 處理字串的數學運算eval( )
4-5 專題- 溫度轉換/ 房貸問題/雞兔同籠/ 經緯度距離/ 高斯數學

第5章 程式的流程控制使用if敘述
5-1 關係運算子
5-2 邏輯運算子
5-3 if敘述
5-4 if … else敘述
5-5 if … elif … else敘述
5-6 尚未設定的變數值None
5-7 if的新功能
5-8 專題- BMI/猜數字/生肖/方程式/聯立方程式/火箭升空/閏年

第6章 串列(List)
6-1 認識串列(list)
6-2 Python物件導向觀念與方法
6-3 串列元素是字串的常用方法
6-4 增加與刪除串列元素
6-5 串列的排序
6-6 進階串列操作
6-7 嵌套串列 - 串列內含串列
6-8 串列的賦值與切片拷貝
6-9 再談字串
6-10 in和not in運算式
6-11 is或is not運算式
6-12 enumerate物件
6-13 專題-大型串列/認識凱薩密碼/使用者帳號管理

第7章 迴圈設計
7-1 基本for迴圈
7-2 range( )函數
7-3 進階的for迴圈應用
7-4 while迴圈
7-5 enumerate物件使用for迴圈解析
7-6 專題-購物車/成績/圓周率/雞兔同籠/國王麥粒/電影院劃位

第8章 元組(Tuple)
8-1 元組的定義
8-2 讀取元組元素
8-3 遍歷所有元組元素
8-4 修改元組內容產生錯誤的實例
8-5 可以使用全新定義方式修改元組元素
8-6 元組切片(tuple slices)
8-7 方法與函數
8-8 串列與元組資料互換
8-9 其它常用的元組方法
8-10 enumerate物件使用在元組
8-11 使用zip( )打包多個物件
8-12 生成式(generator)
8-13 製作大型的串列資料
8-14 元組的功能
8-15 專題-認識元組/統計/打包與解包/bytes與bytearray

第9章 字典(Dict)
9-1 字典基本操作
9-2 遍歷字典
9-3 建立字典串列
9-4 字典內鍵的值是串列
9-5 字典內鍵的值是字典
9-6 字典常用的函數和方法
9-7 製作大型的字典資料
9-8 專題-文件分析/字典生成式/星座/凱薩密碼/摩斯密碼

第10章 集合(Set)
10-1 建立集合
10-2 集合的操作
10-3 適用集合的方法
10-4 適用集合的基本函數操作
10-5 凍結集合frozenset
10-6 專題-夏令營程式/程式效率/集合生成式/雞尾酒實例

第11章 函數設計
11-1 Python函數基本觀念
11-2 函數的參數設計
11-3 函數傳回值
11-4 呼叫函數時參數是串列
11-5 傳遞任意數量的參數
11-6 進一步認識函數
11-7 遞迴式函數設計recursive
11-8 區域變數與全域變數
11-9 匿名函數lambda
11-10 pass與函數
11-11 type關鍵字應用在函數
11-12 設計生成式函數與建立迭代器
11-13 裝飾器(Decorator)
11-14 專題-單字次數/ 質數/歐幾里德演算法 /函數應用

第12章 類別–物件導向的程式設計
12-1 類別的定義與使用
12-2 類別的訪問權限 – 封裝(encapsulation)
12-3 類別的繼承
12-4 多型(polymorphism)
12-5 多重繼承
12-6 type與is instance
12-7 特殊屬性
12-8 類別的特殊方法
12-9 專題-幾何資料/類別設計的潛在應用

第13章 設計與應用模組
13-1 將自建的函數儲存在模組中
13-2 應用自己建立的函數模組
13-3 將自建的類別儲存在模組內
13-4 應用自己建立的類別模組
13-5 隨機數random模組
13-6 時間time模組
13-7 系統sys模組
13-8 keyword模組
13-9 日期calendar模組
13-10 pprint和string模組
13-11 專題設計-賭場遊戲騙局/蒙地卡羅模擬/文件加密

第14章 檔案輸入/輸出與目錄的管理
14-1 資料夾與檔案路徑
14-2 os模組
14-3 os.path模組
14-4 獲得特定工作目錄內容glob
14-5 讀取檔案
14-6 寫入檔案
14-7 讀取和寫入二進位檔案
14-8 shutil模組
14-9 安全刪除檔案或目錄send2trash( )
14-10 檔案壓縮與解壓縮zipfile
14-11 再談編碼格式encoding
14-12 剪貼簿的應用
14-13 專題設計- 分析檔案/加密檔案/潛在應用

第15 章 程式除錯與異常處理
15-1 程式異常
15-2 設計多組異常處理程序
15-3 丟出異常
15-4 紀錄Traceback 字串
15-5 finally
15-6 程式斷言assert
15-7 程式日誌模組logging
15-8 程式除錯的典故
15-9 程式除錯與異常處理的潛在應用

第16 章 正則表達式Regular Expression
16-1 使用Python 硬功夫搜尋文字
16-2 正則表達式的基礎
16-3 更多搜尋比對模式
16-4 貪婪與非貪婪搜尋
16-5 正則表達式的特殊字元
16-6 MatchObject 物件
16-7 搶救CIA 情報員-sub( ) 方法
16-8 處理比較複雜的正則表示法
16-9 正則表達式的潛在應用

第17 章 用Python處理影像檔案
17-1 認識Pillow 模組的RGBA
17-2 Pillow 模組的盒子元組(Box tuple)
17-3 影像的基本操作
17-4 影像的編輯
17-5 裁切、複製與影像合成
17-6 影像濾鏡
17-7 在影像內繪製圖案
17-8 在影像內填寫文字
17-9 專題 – 建立QR code/ 辨識車牌與建立停車場管理系統

第18 章 開發GUI 程式使用tkinter
18-1 建立視窗
18-2 標籤Label
18-3 視窗元件配置管理員Layout Management
18-4 功能鈕Button
18-5 變數類別
18-6 文字方塊Entry
18-7 文字區域Text
18-8 捲軸Scrollbar
18-9 選項鈕Radiobutton
18-10 核取方塊Checkbutton
18-11 對話方塊messagebox
18-12 圖形PhotoImage
18-13 尺度Scale 的控制
18-14 功能表Menu 設計
18-15 專題-設計小算盤/報告生成器/監控儀表板

第19 章　詞雲設計
19-1 安裝wordcloud
19-2 我的第一個詞雲程式
19-3 建立含中文字詞雲結果失敗
19-4 建立含中文字的詞雲
19-5 進一步認識jieba 模組的分詞
19-6 建立含圖片背景的詞雲
19-7 詞雲對企業的潛在應用

第20 章　數據圖表的設計
20-1 認識matplotlib.pyplot模組的主要函數
20-2 繪製簡單的折線圖plot( )
20-3 繪製散點圖scatter( )
20-4 Numpy 模組基礎知識
20-5 色彩映射color mapping
20-6 繪製多個圖表
20-7 建立畫布與子圖表物件
20-8 長條圖的製作
20-9 圓餅圖的製作pie( )
20-10 設計2D 動畫
20-11 數學表達式/ 輸出文字/ 圖表註解
20-12 3D 繪圖到3D 動畫

第21 章 JSON 資料與繪製世界地圖
21-1 JSON 資料格式前言
21-2 認識json 資料格式
21-3 將Python 應用在json 字串形式資料
21-4 將Python 應用在json 檔案
21-5 世界人口數據的json 檔案
21-6 繪製世界地圖
21-7 專題-環境部空氣品質/企業應用

第22 章 使用Python 處理CSV/Pickle/Shelve/Excel 文件
22-1 建立一個CSV 文件
22-2 開啟「utf-8」格式CSV 檔案
22-3 csv 模組
22-4 讀取CSV 檔案
22-5 寫入CSV 檔案
22-6 專題- 使用CSV 檔案繪製氣象圖表
22-7 CSV 真實案例實作
22-8 Pickle 模組
22-9 shelve 模組

第23 章　網路爬蟲
23-1 上網不再需要瀏覽器了
23-2 下載網頁資訊使用requests 模組
23-3 檢視網頁原始檔
23-4 解析網頁使用BeautifulSoup 模組
23-5 網路爬蟲實戰
23-6 命令提示字元視窗
23-7 網路爬蟲的潛在應用

第24 章　Selenium 網路爬蟲的王者
24-1 順利使用Selenium 工具前的安裝工作
24-2 獲得webdriver 的物件型態
24-3 擷取網頁
24-4 尋找HTML 文件的元素
24-5 用Python 控制點選超連結
24-6 用Python 填寫表單和送出
24-7 用Python 處理使用網頁的特殊按鍵
24-8 用Python 處理瀏覽器運作

第25章 用Python 傳送手機簡訊
25-1 安裝twilio 模組
25-2 到Twilio 公司註冊帳號
25-3 使用Python 程式設計發送簡訊

第26章 傳送與接收電子郵件
26-1 連線發送Gmail 郵件伺服器
26-2 設計傳送電子郵件程式
26-3 發送批次電子郵件的應用
26-4 連線接收Gmail 郵件伺服器
26-5 Gmail 收件資料夾

第27章 使用Python 處理PDF 檔案
27-1 開啟與讀取PDF 檔案
27-2 獲得PDF 文件的頁數
27-3 讀取PDF 頁面內容
27-4 檢查PDF 是否被加密
27-5 解密PDF 檔案
27-6 建立新的PDF 檔案
27-7 PDF 頁面的旋轉
27-8 加密PDF 檔案
27-9 處理PDF 頁面重疊
27-10 搜尋含特定字串的PDF
27-11 PDF檔案潛在的應用

第28 章　 用Python 控制滑鼠、螢幕與鍵盤
28-1 滑鼠的控制
28-2 螢幕的處理
28-3 使用Python 控制鍵盤
28-4 網路表單的填寫
28-5 pyautogui 模組潛在應用

第29 章　SQLite 與MySQL 資料庫
29-1 SQLite 基本觀念
29-2 資料庫連線
29-3 SQLite 資料類型
29-4 建立SQLite 資料庫表單
29-5 增加SQLite 資料庫表單紀錄
29-6 查詢SQLite 資料庫表單
29-7 更新SQLite 資料庫表單紀錄
29-8 刪除SQLite 資料庫表單紀錄
29-9 DB Browser for SQLite
29-10 將台北人口數儲存SQLite 資料庫
29-11 MySQL 資料庫

第30 章　多工與多執行緒
30-1 時間模組datetime
30-2 多執行緒
30-3 多執行緒專題 – 爬蟲實戰
30-4 啟動其它應用程式subprocess 模組
30-5 多執行緒的潛在應用

第31 章　海龜繪圖
31-1 基本觀念與安裝模組
31-2 繪圖初體驗
31-3 繪圖基本練習
31-4 控制畫筆色彩與線條粗細
31-5 繪製圓、弧形或多邊形
31-6 填滿顏色
31-7 繪圖視窗的相關知識
31-8 認識與操作海龜影像
31-9 顏色動畫的設計
31-10 文字的輸出
31-11 滑鼠與鍵盤訊號
31-12 專題 – 有趣圖案與終止追蹤圖案繪製過程
31-13 專題 – 謝爾賓斯基三角形

第32 章　操作股市使用yfinance
32-1 建立股市物件
32-2 財務報表
32-3 股票歷史數據
32-4 移動平均線
32-5 股票買進與賣出訊號

第33 章　聲音播放、讀取、轉換與錄製
33-1 pygame 模組的聲音功能
33-2 建立wav 聲波圖
33-3 wav 檔案轉成mp3 檔案
33-4 音樂播放器
33-5 語音轉文字
33-6 文字轉語音
33-7 文字翻譯
33-8 聲音功能的潛在應用

第34 章　藝術創作與人臉辨識
34-1 讀取和顯示影像
34-2 色彩空間與藝術效果
34-3 OpenCV 的繪圖功能
34-4 人臉辨識
34-5 設計桃園國際機場的出入境人臉辨識系統
34-6 OpenCV 的潛在應用

第35 章　Python 多媒體應用
35-1 轉換影片格式
35-2 調整影片
35-3 音訊處理
35-4 影片淡入與淡出效果

第36 章　Python 與YouTub
36-1 正式使用pytube 模組
36-2 常用的pytube 物件屬性
36-3 將下載檔案存於指定資料夾
36-4 YouTube 影音檔案格式
36-5 篩選影音檔案格式
36-6 下載多個檔案
36-7 多執行緒下載檔案
36-8 使用圖形介面處理YouTube 影音檔案下載

第37 章　網路程式設計
37-1 TCP/IP
37-2 URL
37-3 Socket
37-4 TCP/IP 程式設計
37-5 UDP 程式設計

第38 章　 使用ChatGPT 設計線上AI 客服中心
38-1 ChatGPT 的API 類別
38-2 取得API 密鑰
38-3 安裝openai 模組
38-4 設計線上AI 客服與Emoji 機器人
38-5 查核API keys 的費用

第39 章　設計ChatGPT Line Bot 機器人
39-0 Flask 模組
39-1 ChatGPT Line Bot 基本觀念
39-2 建立Line Bot 帳號
39-3 帳號設定與測試
39-4 設計Line Bot API 程式所需資訊
39-5 Replit 線上開發環境
39-6 設計ChatGPT智慧的客服聊天機器人

第40 章　動畫與遊戲 ( 電子書)
40-1 繪圖功能
40-2 尺度控制畫布背景顏色
40-3 動畫設計
40-4 反彈球遊戲設計
40-5 專題- 使用tkinter 處理謝爾賓斯基三角形

附錄A 安裝與執行Python ( 電子書)

附錄B 安裝Anaconda 與使用Spider 整合環境 ( 電子書)

附錄C 使用Google Colab 雲端開發環境 ( 電子書)

附錄D 指令、函數索引表 ( 電子書)

附錄E 安裝第三方模組 ( 電子書)

附錄F RGB 色彩表 ( 電子書)

附錄G 史上最強Python 入門邁向頂尖高手之路習題檔案第3 版 ( 電子書)

第1章 基本觀念
1-1 認識Python
1-2 Python的起源
1-3 Python語言發展史
1-4 Python的應用範圍
1-5 變數 - 靜態語言與動態語言
1-6 系統的安裝與執行
1-7 程式註解
1-8 Python彩蛋(Easter Eggs)

第2章 認識變數與基本數學運算
2-1 用Python做計算
2-2 認識變數
2-3 認識程式的意義
2-4 認識註解的意義
2-5 變數的命名原則
2-6 基本數學運算
2-7 指派運算子
2-8 Python等號的多重指定使用
2-9 Python的列連接(Line Continuation)
2-10 專題-複利計算/計算圓面積與圓周長
2-11 認...