Key Term 關鍵詞
Algorithm 演算法
解決問題的有序步驟
Q: What is an algorithm?
演算法是什麼？
Key Term 關鍵詞
Dry Run 空運行
理解演算法的過程
Q: Why do we dry run?
為何要空運行？
Key Term 關鍵詞
IPO Cycle
輸入—處理—輸出循環
Q: Name 3 parts of IPO.
說出 IPO 三個部分。
Key Term 關鍵詞
Pseudocode 偽代碼
用簡單語句表達演算法
Key Term 關鍵詞
Flowchart 流程圖
用形狀連線表達演算法
Q: What shape = decision?
什麼形狀代表判斷？
Reminder 提示
Program 程式
= set of instructions
= 一組電腦指令
1.1 Algorithm 演算法
An algorithm is a set of steps for solving a problem in a specified order.
演算法是按照指定順序解決問題的一組步驟。
A program is a set of instructions for a computer.
程式是給電腦執行的一組指令。
Dry run = comprehending an algorithm without running it — tracing purpose & output.
空運行 = 不執行程式，直接推演演算法的目的與輸出。
A. IPO Cycle 輸入—處理—輸出循環
Tool for problem analysis and understanding algorithm structure.
用於問題分析及了解演算法結構的工具。
| Part 部分 |
Role 作用 |
BMI Example 例子 |
| Input 輸入 |
Data used by program
程式使用的數據 |
Weight (kg), Height (m) |
| Process 處理 |
Method performed
執行的方法 |
BMI = Weight ÷ Height² |
| Output 輸出 |
Info returned
程式回傳的資訊 |
BMI value 數值 |
B. Pseudocode & Flowchart 偽代碼與流程圖
- Pseudocode — simple words/statements to express algorithm
偽代碼 — 用簡單語句表達演算法
- Flowchart — specific shapes linked to express algorithm
流程圖 — 用特定形狀連線表達演算法
| Element 元素 | Pseudocode | Flowchart Shape 形狀 |
|---|
| Start/End 開始/結束 | — | Oval 橢圓形 |
| Process 處理 | A ← 21 | Rectangle 長方形 |
| Input/Output 輸入/輸出 | Input A, B | Parallelogram 平行四邊形 |
| Decision 判斷 | if A = B then | Diamond 菱形 |
| Sub-program 子程式 | ProABC | Rectangle + lines 矩形加線 |
C. Trace Table 追蹤表
Helps trace variable values line by line through pseudocode — spot mistakes!
逐行追蹤偽代碼中變數的值，有助發現錯誤！
A ← 2 → A=2
B ← 5 → B=5
A ← B - A → A=3
A ← A * B → A=15
B ← A - B → B=10
Summary 總結 (Page 1)
Algorithm = ordered steps to solve a problem (演算法 = 有序步驟解決問題).
IPO: Input → Process → Output. Pseudocode uses words; Flowchart uses shapes.
Trace table tracks variable values line by line (追蹤表逐行記錄變數值).
★ Dry run tip:
Fill trace table
column by column!
空運行技巧：
逐欄填寫追蹤表！
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Key Term 關鍵詞
IDE
整合開發環境
Q: What IDE do we use?
我們使用哪個 IDE？
Key Term 關鍵詞
Variable 變數
電腦記憶體中儲存數據的位置
Q: Rules for variable names?
變數命名規則？
Key Term 關鍵詞
Data Types 數據類型
int / float / bool / str
Q: What type is "Hello"?
"Hello" 是什麼類型？
Key Term 關鍵詞
Comment 註解
用 # 開頭，不影響程式運行
Warning ⚠
Reserved words
保留字 (e.g. for,
while, if, print)
CANNOT be used
as variable names!
不可用作變數名！
Tip 提示
Python is case-sensitive!
Python 區分大小寫！
bmi ≠ BMI ≠ Bmi
1.2 From Pseudocode → Python
| Pseudocode | Python |
|---|
Output "text"
Input length
area ← length * length |
print("text")
length = input("...")
area = length * length
|
Use Thonny IDE (v3.3.10+) to write & run Python programs.
使用 Thonny IDE 編寫及執行 Python 程式。
# Comments — ignored by compiler, improve readability.
以 # 開頭的註解被編譯器忽略，提高可讀性。
1.3A Output Statement 輸出語句
print("Text") → Text
length = 10
print(length) → 10
print("Hi", name) → Hi Sam
1.3B Variables & Data Types 變數與數據類型
Variable = location in computer memory for data storage.
變數 = 電腦記憶體中用來儲存數據的位置。
| Type 類型 | Data 數據 | Example 例子 |
|---|
| int | Integers 整數 | mark = 98 |
| float | Decimals 小數 | pi = 3.14 |
| bool | True / False | isPrime = True |
| str | Characters 字元 | grade = "A" |
Variable naming rules 變數命名規則:
- Start with letter (A-Z, a-z) or underscore _
以英文字母或下劃線開頭
- Only letters, numbers, underscore — NO spaces/symbols
只可用字母、數字、下劃線，不可有空格或符號
- Cannot use reserved words (for, while, if, print…)
不可使用保留字
Python tags data type automatically via assignment (=).
Python 透過賦值 (=) 自動標記數據類型。
Summary 總結 (Page 2)
Thonny IDE runs Python. Variables store data; 4 simple types: int, float, bool, str.
Rules: start with letter/_, no spaces, no reserved words. # for comments (不影響運行).
Python auto-tags data types via = assignment (自動標記數據類型).
Type casting:
int("5") → 5
float("3.14")
類型轉換！
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Key Term 關鍵詞
input() function
讀取用戶輸入（回傳字串）
Q: Why use int(input())?
為何用 int(input())？
Key Term 關鍵詞
Arithmetic Operators
算術運算符
+ − * / // % **
Q: What does // do?
// 的作用？
Key Term 關鍵詞
Boolean Expression
布林運算式
結果只有 True 或 False
Q: Diff between = and ==?
= 與 == 的分別？
Key Term 關鍵詞
Precedence 優先次序
PEMDAS-like rules in Python
Q: Which has highest precedence?
哪個優先次序最高？
Warning ⚠
== (compare 比較)
≠ = (assign 賦值)
Confusing these
causes bugs! 混淆
會導致程式錯誤！
1.3C Input Statement 輸入語句
name = input() # → str
mark = int(input()) # → int
name = input("Your name: ") # with prompt
input() always returns a string. Use int() or float() to convert.
input() 永遠回傳字串。用 int() 或 float() 轉換類型。
1.3D Arithmetic Operators 算術運算符
| Operation 運算 | Operator | Example | Result |
|---|
| Addition 加 | + | 3 + 4 | 7 |
| Subtraction 減 | − | 10 − 3 | 7 |
| Multiplication 乘 | * | 3 * 4 | 12 |
| Division 除 | / | 10 / 4 | 2.5 |
| Integer division 整除 | // | 10 // 4 | 2 |
| Modulus 模數 | % | 10 % 4 | 2 |
| Exponent 指數 | ** | 2 ** 3 | 8 |
1.3E Boolean Expressions 布林運算式
Relational operators 關係運算符:
== != < <= > >=
結果為 True 或 False（布林類型）
Boolean (Logical) operators 布林（邏輯）運算符:
- and — both must be True 兩者均為 True
- or — at least one True 至少一個為 True
- not — reverses True/False 反轉結果
Precedence order 優先次序 (highest → lowest):
括號 → ** → 負號 → * / // % → + − → 比較 → not → and → or
# Example: −1 + 2 * 2 + (2 ** (3 ** 2))
# = −1 + 4 + 512 = 515
Summary 總結 (Page 3)
input() returns str — convert with int()/float(). Arithmetic: + − * / // % **.
// = integer division (商); % = modulus (餘數). Boolean expressions → True/False.
== compares (比較); = assigns (賦值). Precedence: () → ** → * / → + − → comparisons → not → and → or.
10 // 3 = 3
10 % 3 = 1
整除 = 商
模數 = 餘數
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Key Term 關鍵詞
Control Structure
控制結構
Sequence / Selection / Iteration
順序 / 選擇 / 迭代
Key Term 關鍵詞
Selection 選擇
if / elif / else
Q: When use elif vs else?
何時用 elif？
Key Term 關鍵詞
Indentation 縮排
顯示程式碼的邏輯結構
Q: How many spaces for indent?
縮排用多少空格？
Tip 提示
In Thonny:
Tab = add indent
Shift+Tab = remove
Tab 鍵增加縮排
Shift+Tab 移除
See Also 參見
→ Page 3: Boolean expressions
→ 第3頁：布林運算式
Three Types of Control Structures 三種控制結構
- Sequence 順序 — execute in order of writing 按書寫順序執行
- Selection 選擇 — decide which statements to run 決定執行哪些語句
- Iteration 迭代 — repeat statements 重複執行語句 (→ Page 5)
Selection: if / elif / else 選擇語句
| Type 類型 | Python Syntax |
|---|
| if-then |
if (condition):
("then" body)
|
| if-then-else |
if (condition):
("then" body)
else:
("else" body)
|
| if-elif |
if (cond 1):
(body 1)
elif (cond 2):
(body 2)
else:
(else body)
|
Indentation 縮排
Indentation is critical in Python — shows logical structure & which body belongs to which branch.
縮排在 Python 中非常重要，顯示邏輯結構及語句屬於哪個分支。
else must align with its corresponding if.
else 必須與對應的 if 對齊。
if mark >= 50:
print("Pass") # indented
print("Promoted")
else:
print("Fail")
print("Repeated")
Combining Boolean Operators 組合布林運算符
Use and / or to simplify multiple conditions:
使用 and / or 簡化多個條件：
# if X > 10 OR Y > 10 → Z = X + Y
if X > 10 or Y > 10:
Z = X + Y
else:
Z = Z + 10
Summary 總結 (Page 4)
3 control structures: Sequence (順序), Selection (選擇), Iteration (迭代).
Selection uses if / elif / else with Boolean condition. Indentation (縮排) is MANDATORY in Python.
Combine conditions with and / or to simplify if-elif chains (簡化條件鏈).
if ← condition
elif ← next check
else ← default
記住縮排！
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Key Term 關鍵詞
Iteration 迭代
= Loop 循環控制結構
Q: What is loop body?
什麼是循環體？
Key Term 關鍵詞
for loop
用於已知次數的循環
range(first, last)
Q: range(0,5) gives how many iterations?
產生多少次迭代？
Key Term 關鍵詞
while loop
條件為 True 時持續循環
Q: When use while vs for?
何時用 while？
Key Term 關鍵詞
Loop body 循環體
被重複執行的語句
Warning ⚠
Infinite loop!
無限循環！
while True:
→ must have
break condition
必須有終止條件！
Iteration = Loop Control Structure 迭代 = 循環控制結構
Repeatedly executes statement(s) until loop condition is no longer True.
重複執行語句，直到循環條件不再為 True。
The repeated statement(s) = loop body 循環體.
for Loop — Known Number of Iterations 已知次數
for i in range(first_value, last_value):
loop body (loop_body)
# Example: print 0 to 4
for i in range(0, 5):
print(i) # 0, 1, 2, 3, 4
range(0, 5) → i takes values 0, 1, 2, 3, 4 (last value excluded 不包括最後值).
range(first, last)：i 取 first 至 last-1 的值。
i = first
→
i < last?
Yes→
loop body
→
i = i+1
while Loop — Condition-Based 條件型循環
while (condition):
loop body
# Example: count down
n = 10
while n > 0:
print(n)
n = n - 1
Use while when number of iterations is unknown in advance.
當不知道需要循環多少次時，使用 while 循環。
for vs while 比較
| for loop | while loop |
|---|
| Use when 用於 | Known iterations 已知次數 | Unknown iterations 未知次數 |
| Counter | Auto (range) 自動 | Manual update 手動更新 |
| Risk 風險 | Low 低 | Infinite loop 無限循環 |
Summary 總結 (Page 5)
Iteration = loop: repeats loop body until condition is False.
for loop: range(first, last) — known iterations (已知次數).
while loop: runs while condition is True — unknown iterations (未知次數).
Always avoid infinite loops (避免無限循環)!
range(0,5)
= 0,1,2,3,4
NOT 5! 不包括5
記住！
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Key Term 關鍵詞
Data Structure 數據結構
幫助組織數據以便使用
Key Term 關鍵詞
List 列表
Python 的一維陣列
一組連續變數
Q: What is age[0]?
age[0] 代表什麼？
Key Term 關鍵詞
Index 索引
從 0 開始的位置編號
Q: Index of 1st item?
第一個項目的索引？
Key Term 關鍵詞
Counting 計算
Accumulating 累積
列表常用算法
Reminder 提示
Index starts at 0!
索引從 0 開始！
age[0] = 1st item
age[1] = 2nd item
See Also 參見
→ Page 5: for loop with range
→ 第5頁：for 循環
1.5A Data Structure 數據結構
Data structure helps organise data for easier use.
數據結構幫助組織數據以便使用。
1D Array (一維陣列) = simple linear structure storing data sequentially.
一維陣列 = 簡單的線性結構，按順序儲存一組數據。
In Python, use list instead of traditional arrays.
Python 使用列表 (list) 代替傳統陣列。
List Structure 列表結構
age = [8, 21, 16, 55, 80, 28, 49, 52, 17, 25]
# [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] ← index 索引
# age[0] = 8 age[1] = 21 age[9] = 25
Use index to find specific item/element.
用索引找到特定的項目/元素。索引從 0 開始！
Finding Sum & Average 求和與平均值
num = [15, 10, 5, 25, 20, 30]
total = 0
for i in range(0, 6):
total = total + num[i] # accumulating 累積
print(total) # → 105
avg = total / 6
print(avg) # → 17.5
Key Algorithms with Lists 列表常用算法
- Counting 計算 — count items meeting a condition 計算符合條件的項目數
- Accumulating 累積 — sum up values 累加數值 (total = total + item)
- Finding max/min — compare each element 比較每個元素
- Searching 搜尋 — check if value exists 檢查數值是否存在
Lists + for loops = powerful combination for data processing!
列表 + for 循環 = 數據處理的強大組合！
Summary 總結 (Page 6) — Chapter Review 章節回顧
List = Python's 1D array. Index starts at 0 (索引從0開始). Access: list[index].
Use for loop + accumulating variable (累積變數) to find sum/average.
Ch.1 covers: Algorithm→IPO→Pseudocode/Flowchart→Trace Table→Python Basics→Variables→Operators→Selection→Iteration→Lists.
Chapter 1 done!
第一章完成！
Review all 6 pages
before the exam!
考試前溫習！
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