程式輸入輸出、循序、條件與迴圈邏輯

了解變數資料類型操作之後，接下來介紹程式輸入與輸出，輸入將資料從外部讀入程式中，課程將介紹 使用者輸入-input()、錯誤處理-try except finally、輸出-print()、讀取檔案-read()、readline()、readlines()、寫入檔案-write()、writelines()、requests模組、JSON模組。

使用者輸入-input()

Python input()用於讀取使用者輸入，直到使用者按下Enter鍵，使用方次包含 input()或input('提示文字')，input()傳回文字。

  x=input()
  print(int(x)*10)
  y=int(input('請輸入整數:'))
  print(y*10)

練習：請利用 input() 函數輸入兩個數並印出兩個數字和。

錯誤處理-try except finally

錯誤處理-try except finally 用於設定錯誤檢查，try 區域用於執行可能會發生錯誤的程式區塊，except 區域用於設定當 try 發生錯誤時要執行的程式區塊，finally 區域用於設定不論是否發生錯誤都要執行的程式區塊。except 偵測錯誤類型如下圖：

請執行先前輸入數字練習，輸入文字後發生 ValueError 錯誤，當我們將程式加入錯誤檢查，當使用者輸入錯誤時，程式會執行 except 區塊，如果使用者不清楚錯誤類型，則不須設定錯誤類型，僅使用 except 即可。

  try:
    x=input()
    print(int(x)*10)
  except ValueError:
    print('請輸入整數')

輸出-print()

輸出方式包含 print(變數)、print('{}'.format(變數))、print(f'{變數}') ，建議使用 print(f'{變數}') 進行輸出，請注意變數後可接資料類型操作中格式化輸出。

  print(f'{" "*5}*')
  print(f'{" "*4}{"*"*3}')
  print(f'{" "*3}{"*"*5}')
  print(f'{" "*2}{"*"*7}')
  print(f'{" "*1}{"*"*9}')
  print(f'{" "*0}{"*"*11}')

練習：請利用 input() 函數輸入兩個變數 x 與 y，使用 print()函數搭配 f 字串輸出 x個空白、y個 *。

讀取檔案-read()、readline()、readlines()

資料輸入除來自使用者，還有包含檔案，檔案讀入函數包含 read()、readline()、readlines()，執行檔案讀入之前，使用必須先開啟檔案(open()函數)，讀入完畢後，必須關閉檔案(close()函數)。

open('檔案位置/名稱','檔案模式',encoding='檔案編碼')：檔案位置/名稱 為輸入檔案相對於python程式的相對位置與檔名，下列範例將資料檔案 test.txt 置於files檔案夾中。檔案模式包含 r、w、a、x、t、b， r 代表唯讀(如果讀取檔案不存在會產生錯誤)、w 代表寫入(如果讀取檔案不存在會建立新檔案，如果檔案存在，會清除檔案內容)、a 代表新增(如果讀取檔案不存在會建立新檔案，如果檔案存在，不會清除檔案內容)、x 代表建立檔案(如果讀取檔案存在，會生錯誤)、t 代表文字檔案、b 代表二進制檔案。編碼模式常用為 utf-8。請注意：open()函數會傳回檔案物件。
```
f=open('files/test.txt','rt',encoding='utf-8')
f.close()
```

read()：read()函數可以代入讀取大小，如果未代入大小，則全部讀取。

f=open('files/test.txt','rt',encoding='utf-8')
print(f.read())
f.close()
f=open('files/test.txt','rt',encoding='utf-8')
print(f.read(4))
f.close()

readline()：readline()函數讀取一整行。請注意readline()傳回值會包含跳行符號。如果要移除讀入資料的跳行符號，可以使用字串 splitlines() 函數。
```
f=open('files/test.txt','rt',encoding='utf-8')
print(f.readline())
f.close()
```
readlines()：readlines()函數讀取全部並將每一行以清單項目傳回。
```
f=open('files/test.txt','rt',encoding='utf-8')
print(f.readlines())
f.close()
```

練習：請利用 try except檢查檔案操作，當發生錯誤時，輸出錯誤訊息。

使用系統資源操作(如檔案)，當使用者不再需要時，必須釋放資源(如檔案close())，如果使用者忘了釋放資源，最終系統有可能會耗盡資源(記憶體)。為了避免使用者忘了釋放資源，Python可以使用 with 資源操作命令 as 變數，當使用者結束with程式區塊時，系統資源就會被釋放。請注意：with命令可搭配 try except。

with open('files/test.txt','rt',encoding='utf-8') as f:
  print(f.readlines())

寫入檔案-write()、writelines()

如同檔案讀取，write() 用於將代入內容寫入檔案，而 writelines() 用於將清單字串寫入檔案。

  with open('files/test2.txt','wt',encoding='utf-8') as f:
    f.write('南臺科技大學\n')
    f.writelines(['資訊管理系\n','資管一甲'])

練習：請利用input()命令輸入輸出檔名並輸入一串字，檔名與字用空格隔開(如 test2.txt Hello! How are you?)，寫入後請印出檔案內容，請比較檔案模式 a 與 w 的差異。

requests模組

資料輸入另一個方式是從網路取得資料，我們將藉由 requests 模組，透過http取得網路資料，要使用 requests模組我們必須先安裝Python套件安裝程式(pip)，請在命令提示字元視窗中執行下列命令來安裝 pip：

py -m pip install --upgrade pip

安裝完 pip 之後，請在命令提示字元視窗中執行 py -m pip install "requests" 來安裝requests模組。安裝之後，請使用 from pip._vendor import requests 在程式匯入 requests模組。透過 requests.ger(url:'資料API網址') 存取網路資源，傳回物件屬性 status_code傳回網路存取狀態(例如值為200代表成功，404代表找不到等)，臺南市公有免費停車場開放資料為例(https://citypark.tainan.gov.tw/App/parking.ashx?verCode=5177E3481D&type=1&ftype=1&exportTo=2)，因為傳回值為JSON清單，因此程式範例除匯入 requests 模組外，另外還使用系統內建 json 模組。

  from pip._vendor import requests
  import json
  r=requests.get(url='https://citypark.tainan.gov.tw/App/parking.ashx?verCode=5177E3481D&type=1&ftype=1&exportTo=2')
  data=r.json()
  print(data)

JSON模組

JSON格式同Python中字典類型(dictionary)，常用函數包含 json.loads()、json.dumps()，json.loads(同json())將字串格式JSON值轉為JSON物件，而json.dumps()將JSON物件轉為字串格式JSON值(請設定 ensure_ascii=False)。

import json
data=json.loads('{"name":"南台科技大學"}')
print(data)
print(json.dumps(r,ensure_ascii=False))

練習：請到中央氣象局氣象資料開放平台註冊(https://opendata.cwb.gov.tw/index)，登入後取得授權碼，並選擇開發指南-資料擷取API說明文件，點選一般天氣預報-今明 36 小時天氣預報，之後請用 requests 與 json模組讀取縣市天氣資料。

當程式需進行條件判斷時會使用條件 if，Python條件設定有下列三種模式：

  if 條件:
    條件對執行命令

  if 條件:
    條件對執行命令
  else:
    條件錯執行命令

  if 條件1:
    條件1對執行命令
  elif 條件2:
    條件2對執行命令
  elif 條件3:
    條件3對執行命令
  else:
    先前條件都錯執行命令

練習：輸入月份，然後判斷其所屬的季節（3~5月為春季，6~8月為夏季，9~11月為秋季，12~2 月為冬季）。

練習：E-Tutor線上題庫-基礎題目 34、39。

當程式需重複執行時會使用迴圈，Python迴圈設定有下列二種模式：for迴圈與while迴圈，for迴圈用於順序資料，while迴圈則當條件為真時重複執行。

  for i in range(0,9):
    迴圈執行命令(共9次)

  while 條件:
    迴圈執行命令

迴圈通常會搭配兩個命令 break、continue，break用於跳出現在的迴圈，continue用於停止繼續執行接下的迴圈命令，回到迴圈的開使，繼續下一個迴圈命令。