Python是什麼?新手必知的Python特色與5大應用

Python是什麼?新手必知的Python特色與5大應用

窩課360

2025/09/10

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▍ Python是什麼?

Python 最早可以追朔至 1989 年,由荷蘭程式設計師 Guido van Rossum 在 CWI(Centrum Wiskunde & Informatica)擔任研究員時,於聖誕假期開發的新語言,目標是設計一種易於閱讀、學習曲線平緩,且能處理複雜任務的語言,並以英國經典喜劇《Monty Python's Flying Circus》命名為「Python」。

自發佈以來,Python 歷經多次版本更新,雖然當時於 1991 年發佈的第一版 Python 0.9.0 已經具備許多功能,如例外處理、函式、與核心類型 listdictstr 等,之後又陸續做了幾版的更新。以下列舉幾個 Python 重要的發展歷程:

  • 1994 年 1 月-Python 1.0:加入多項提升程式設計效率的重要工具,如 lamdamapfilterreduce 等函數式程式設計方法,讓資料處理的寫法更簡潔,提升了語言的資料處理能力。
  • 2000 年 10 月 - Python 2.0:開始支援 Unicode*,讓處理多語言資料變得更輕鬆;也引進了列表推導式,讓清單的寫法更簡潔。此外,也優化了記憶體管理機制,讓程式執行更有效率。
  • 2008 年 12 月 - Python 3.0:進行語法重構,改善除法運算、錯誤處理與編碼方式,雖與舊版不相容,但為語言的穩定與一致性打下基礎,也逐步成為主流開發工具,值得注意的是, Python 2.0 目前已經在 2020 年終止支援,目前已全面轉向使用 Python 3.0。

Python 的設計強調「可讀性」與「簡潔性」,語法接近英文,讓初學者能輕鬆撰寫並理解程式碼,支援範圍更涵蓋學術、商業、教育與創客應用*,也讓 Python 從單純的開發工具,成為多領域創新的關鍵力量。

小提示

  • Unicode,全名 Unicode 標準(The Unicode Standard),提供統一的文字編碼方式,讓跨語言、跨平台的文字處理變得更簡單,遠離亂碼。
  • 創客(maker 自造者),強調透過手作實踐,將創意具體實現。

▍ 為什麼大家搶著學?Python的 6 大特色

Python 能成為現在最受歡迎的程式語言之一,不單只是因為「簡單」,更是結合了強大功能與新手友善學習。以下是 Python 目前最受讚賞的 6 大特色:

特色一、語法簡潔易學

Python 採用接近自然語言的語法設計,去除多餘的結構標記,讓初學者能夠快速上手。例如,想要輸出「你好,我是 xxx」,只需一行程式碼:print("你好,我是 xxx") 即可輕鬆出文字。

特色二、跨平台支援,應用廣泛

無論是在 Windows、macOS 還是 Linux 系統上,Python 都能支援多種平台操作,開發者可以在不同的作業系統上開發與部署,提升了工作效率和靈活性。

特色三、軟體自由開源,社群資源豐富

Python 屬於自由軟體,任何人都可以免費下載、使用、修改原始碼,因此 Python 在全球擁有龐大的社群支持,且能夠持續推動語言進化,讓初學者在學習過程較容易找到資源與幫助。

特色四、相容性高,容易整合

Python 可以與其他語言如 C、C++、Java 搭配使用,並與各種資料庫、雲端服務和第三方套件整合,降低跨領域開發門檻。

特色五、屬於高階語言

高階語言簡單來說是在表示他非常「人性化」與「新手友善」,寫起來像人類的語言,屬於非常直觀的程式語言,不需要理解複雜的語法結構。

這邊先用蓋一棟房子的方式說明「低階語言」和「高階語言」的差異:

  • 低階語言(像是組合語言或機器語言):像是親手搬每一塊磚頭、攪拌水泥,然後精準計算每根鋼筋的角度,需要處理非常多細節,連小小的螺絲釘是否有鎖緊都要管理。
  • 高階語言(如 Python):像是找了一位非常厲害的工頭與一群專業的工人,只需要告訴工頭我們的需求,例如「要蓋三層樓的房子,三房兩廳一衛,客廳要大一點。」,而工人怎麼搬磚和鋪電線,這些底層的複雜細節,工頭和工人會自動幫我們搞定。

所以當使用 Python 編寫程式時,他會自動處理許多複雜的幕後工作,例如:

  1. 自動管理記憶體:像上面提到的工頭一樣,會自動安排建材放在哪裡,用完後再清理掉。我們不需要操心電腦的記憶體怎麼分配、回收,Python 會自動幫忙管理,減少程式出錯的機會。
  2. 處理底層資源配置:電腦內部有許多複雜的資源,像是處理器、輸入輸出設備等。Python 會協調這些資源,就像上述說的一群專業的工人,我們不需要知道他是如何具體運作的。

因此,當 Python 處理了這些繁瑣的「底層細節」,那身為開發者的新手就能專注在邏輯與演算法,例如「我要讓程式做什麼?」、「用什麼步驟才能達到目的?」,把精力放在解決問題的思考層面,而不是處理電腦內部的複雜運作。

特色六、標準函式庫與生態系統完善

Python 之所以功能強大,其中一個關鍵優勢就是它擁有豐富的函式庫(Standard Library)及成千上萬的第三方模組(Third-Party Modules)。

那什麼是函式庫與第三方模組呢?我們可以試想一下組裝大型樂高模型時的狀態:

  • 函式庫:像樂高盒子裡,廠商已經預先準備好的各種基本積木組合,例如輪子、窗戶、門等等。這些都是 Python 官方提供、內建好的工具,可以直接拿來用,不用自己從最基本的積木一片片疊起來。它們涵蓋了從網路應用檔案讀寫資料處理建立圖形使用者介面等各種常見功能。
  • 第三方模組:像是樂高玩家社群中,其他高手們額外設計並分享出來的各種特殊積木套件,例如打造一顆能發光的引擎。這些都是由廣大的 Python 開發者所貢獻,針對特定領域如網站開發數據分析機器學習等,開發出的工具包。

而這兩者共同的功用便是讓程式可以開發的更快速、更有效率 。函式庫與第三方模組提供許多現成的解決方法,讓開發者不用從零開始。舉例來說:

  • 處理網頁資料:直接使用內建的網路函式庫,便能輕鬆下載網頁內容。
  • 分析大量數據:可以搭配 Numpy*Pandas* 等第三方模組工具,幾行程式碼解決複雜的數據分析。
  • 建立一個網站:利用 Django*Flask* 等第三方網頁框架,快速搭建出功能完整的網站。
  • 實現人工智慧:透過 TensorFlow*PyTorch*機器學習模組,輕鬆打造 AI 模型。

總之,這些豐富的函式庫與模組,幫助 Python 擴展了應用範圍,讓開發者更能專注於解決核心問題,而不是在重複的基礎功能上耗時。

以下也為大家統整 Python 第三方模組工具、框架等說明:

  • Numpy:屬於 Python 工具,能快速又方便的處理大量數字資料,尤其像是表格或多維度陣列的數據。
  • Pandas:屬於 Python 工具,專門用來整理和分析表格形式的大量資料,有點像是超級進階的 Excel。
  • Django:屬於 Python 框架,可以快速又有效率的建立功能完整的網站,如同幫你搭好基本骨架的網站建築工具包。
  • Flask:屬於 Python 框架,用最簡單的方式建立小巧或客製化的網站,比 Django 彈性大。
  • TensorFlow:由 Google 開發的 Python 函式庫,用來建構和訓練 AI 模型,特別是在影像辨識或語音處理這方面。
  • PyTorch:由 Meta(Facebook)開發的 Python 函式庫,也可用來建構和訓練 AI 模型,較受研究人員歡迎,因為彈性高,寫起來更直觀。

看完 Python 的 6 大特色,有沒有發現程式語言好多種!還有 C、Java 等,新手入門該從何著手呢?六種常見程式語言的優點與應用分析。

▍ 認識 Python 的 5 個應用面向:

在進入 Python 的應用前,我們先把 Python 試想成他是萬能的小幫手,能夠幫忙處理許多「重複性高」、或大量的「數據分析」等任務,再加上學習不難,容易上手,即使初學或有經驗者,都能快速抓住重點。以下幾個主要應用領域與大家說明之:

1. 網站開發

Python 擁有各式各樣的網頁開發框架,許多知名網站和應用程式,像是 Instagram,都是用 Python 開發的。透過 DjangoFlask 等框架,開發者可以快速建立功能強大的網站,滿足各種業務需求。 網站開發框架提供了一個已經設定好的程式架構,開發者依照這個架構的規範來編寫程式,有助於加快程式開發速度、提升程式的再利用性及可讀性。

2. 網路爬蟲

透過 Python 可以快速學會網路爬蟲,便能自動從網頁中尋找相關資料,可省下手動複製貼上的時間,例如Google 天氣運用 Python 進行網路爬蟲來建立每天自動抓取最新的天氣預報,就不用每天透過搜尋引擎找氣象網站後,再點開來確認天氣預報了

3. 資料分析與圖表

在大數據時代,資料分析變得越來越重要,Python 提供了強大的資料處理和分析工具套件,幫助處理數據、製作報表或是將資料圖表化。我們可以把 PandasNumPy 想像成資料整理助手,他們能快速處理和計算複雜的大量數據;當你需要將數字變成直觀的圖表時,MatplotlibSciPy 則能幫助你視覺化資料,一眼看出數據趨勢;而 SymPy 則能進行進階的符號運算

4. 機器學習

Python 是人工智慧和機器學習領域的首選語言,許多主流的機器學習工具都是用 Python 打造的。我們可以先把這些工具想像成專門用來教電腦學習和思考的「積木」,例如:

  • 由 Google 開發的「 TensorFlow」
  • 由 Meta(Facebook) 開發的「PyTorch」
  • Python 的機器學習工具箱「Scikit-learn(又稱Sklearn)」

這些工具(積木)都是基於 Python 而開發的,他們大大簡化了建立和訓練各種 AI 模型的過程,即使是剛接觸的初學者,也能利用像 Sklearn 這樣的工具,嘗試讓機器學會「辨識圖片中的物品」這樣的功能。

5. 自動化小工具

Python 在自動化任務方面也非常強大。無論是自動化日常工作流程,例如:批次重新命名照片、定時寄送提醒,或是把報表自動轉成 PDF,還是撰寫網路爬蟲抓取資料,Python 都能提供簡潔又有效率的解決方法,幫助使用者節省時間和精力。

▍ Python 簡單嗎?程式語言新手的學習挑戰!

對於初學者來說,學習 Python 雖然相對容易,但仍有一些常見的學習挑戰值得注意:

  • 無法掌握基礎語法與核心邏輯:
    • Python 雖然語法簡單,但仍包含許多對初學者來說不太直觀的概念,例如:變數與資料型態(數字、文字、布林值)、控制流程(if 條件判斷、for 與 while 迴圈),這些都是建構邏輯流程的基礎能力。若遇到嵌套或條件較複雜的情境時,更容易寫錯或混淆。這階段可透過大量練習與簡單的應用案例,逐步建立理解。
  • 對函式與模組的使用感到陌生:
    • 學習如何定義與使用函式,是讓程式碼更有組織性的關鍵。而模組則可協助擴充 Python 的功能,例如使用 mathrandompandas 等外部套件。不過對新手而言,撰寫函式、傳遞參數、引用模組往往會是一大挑戰。可從觀察與修改範例程式碼開始,逐漸培養邏輯思維與實作能力。
  • 缺乏除錯能力
    • 錯誤訊息常讓新手備感壓力,但其實這些訊息往往提供了解決問題的重要線索。學會閱讀錯誤提示、追蹤程式流程,是提升獨立解決能力的重要一步。建議學習使用基本的除錯工具(如 print(“ ”) 輸出)與 Google、Stack Overflow 等社群資源,來訓練「問題解決的能力」。
  • 難以整合所學,完成實用的小專案
    • 從撰寫一段簡單功能,到能獨立完成一個小型專案,是初學者的一大門檻。這過程需要統整變數、邏輯控制、函式結構與模組應用等多種能力。建議可以從生活中的簡單需求出發,例如:開發一個計算機、記事本、或爬取天氣資料的小工具,透過實作來強化各項技能的整合。
  • 缺乏明確的學習動機與應用目標
    • 許多初學者在學 Python 時,尚未釐清自己的學習動機,也不清楚 Python 可以實際應用在哪些領域。事實上,Python 廣泛用於網路爬蟲、資料分析、人工智慧等領域。建議新手在入門前先設定一個具體應用方向,能讓學習更聚焦,也更容易看到成果與成就感。

這些挑戰雖然是 Python 初學者常見的學習瓶頸,但這些經歷都能逐步強化基礎語法理解、建立邏輯思維,進而慢慢掌握 Python 的核心能力喔!

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▍ AI 來臨!學習 Python 還有優勢嗎?

隨著 ChatGPT 、Gemini 等 AI 工具迅速崛起,許多人或許會質疑:「現在還需要學 Python 嗎?」事實上,AI 雖能輔助產出程式碼,但真正的程式設計不只是寫語法,更關乎邏輯判斷、錯誤排除與系統設計思維。若完全不懂程式,只依賴 AI,當面對錯誤或特殊情境時,往往難以應對。相反地,具備基礎 Python 能力的人,能更有效運用 AI 工具完成任務,大幅提升學習與開發效率。AI 可以加速學習,但無法取代「理解問題本質」的能力這才是學習程式語言的核心價值。

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綜合以上內容,相信大家對 Python 都有初步的認識了。作為一門功能強大又容易上手的程式語言,Python 在網頁開發、資料分析、人工智慧、自動化等領域皆有廣泛應用。對初學者而言,學習 Python 不僅能強化邏輯思維與實作能力,更是拓展職涯技能的絕佳起點。與其觀望,不如現在就動手試試看,幫自己未來開啟更多可能。

▍ Python是什麼?文章重點筆記整理:

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