# 變數宣告與賦值
my_integer = 100
my_float = 3.14159
my_string = "這是一個字串"
my_boolean = True

# 檢查變數型別
print(type(my_integer))
print(type(my_float))
print(type(my_string))
print(type(my_boolean))

a = 10
b = 3

# 算術運算
print(f"a + b = {a + b}") # 13
print(f"a / b = {a / b}") # 3.333...
print(f"a // b = {a // b}") # 3 (整數除法)
print(f"a % b = {a % b}") # 1 (餘數)

# 比較運算
print(f"a == b? {a == b}") # False
print(f"a > b? {a > b}") # True

# 邏輯運算
x = True
y = False
print(f"x and y = {x and y}") # False
print(f"not x = {not x}") # False

score = 85

if score >= 90:
    print("優等")
elif score >= 70:
    print("良好")
elif score >= 60:
    print("及格")
else:
    print("不及格")

# 定義一個沒有參數的函式
def greet():
    print("哈囉，歡迎學習 Python！")

# 呼叫函式
greet()

# 定義一個帶有參數的函式
def add_numbers(a, b):
    sum_result = a + b
    return sum_result # 回傳運算結果

# 呼叫函式並印出結果
result = add_numbers(5, 7)
print(f"5 + 7 = {result}")

# 帶有預設參數的函式
def say_hello(name="訪客"):
    print(f"你好，{name}！")

say_hello()         # 輸出：你好，訪客！
say_hello("小明")   # 輸出：你好，小明！

my_list = [1, "hello", 3.14, True]

# 存取元素 (索引從 0 開始)
print(my_list[0]) # 1
print(my_list[1]) # hello

# 修改元素
my_list[1] = "world"
print(my_list) # [1, 'world', 3.14, True]

# 增加元素
my_list.append(False) # 在列表末尾添加
my_list.insert(1, "new item") # 在指定索引位置插入
print(my_list) # [1, 'new item', 'world', 3.14, True, False]

# 刪除元素
my_list.remove("new item") # 刪除第一個匹配的元素
del my_list[0] # 根據索引刪除
print(my_list) # ['world', 3.14, True, False]

my_tuple = (1, "apple", 3.14)

# 存取元素
print(my_tuple[1]) # apple

# 元組不能修改 (嘗試修改會報錯)
# my_tuple[0] = 2 # TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

# 元組常用於函式回傳多個值
def get_coordinates():
    return 10, 20 # 實際上回傳一個元組

x, y = get_coordinates()
print(f"X 座標：{x}, Y 座標：{y}") # X 座標：10, Y 座標：20

my_dict = {
    "name": "Alice",
    "age": 30,
    "city": "New York"
}

# 存取值
print(my_dict["name"]) # Alice
print(my_dict.get("age")) # 30

# 修改值
my_dict["age"] = 31
print(my_dict) # {'name': 'Alice', 'age': 31, 'city': 'New York'}

# 增加新的鍵值對
my_dict["email"] = "[email protected]"
print(my_dict)

# 刪除鍵值對
del my_dict["city"]
print(my_dict) # {'name': 'Alice', 'age': 31, 'email': '[email protected]'}

# 遍歷字典
for key, value in my_dict.items():
    print(f"{key}: {value}")

my_set = {1, 2, 3, 3, 4}
print(my_set) # {1, 2, 3, 4} (重複的 3 被自動移除)

another_set = {3, 4, 5, 6}

# 增加元素
my_set.add(5)
print(my_set) # {1, 2, 3, 4, 5}

# 移除元素
my_set.remove(1)
print(my_set) # {2, 3, 4, 5}

# 集合運算
print(f"聯集 (Union): {my_set.union(another_set)}") # {2, 3, 4, 5, 6}
print(f"交集 (Intersection): {my_set.intersection(another_set)}") # {3, 4, 5}

# 匯入整個 math 模組
import math
print(f"圓周率：{math.pi}")
print(f"16 的平方根：{math.sqrt(16)}")

# 從模組中匯入特定功能
from datetime import datetime, date
today = date.today()
now = datetime.now()
print(f"今天日期：{today}")
print(f"現在時間：{now}")

# 匯入並重新命名
import random as rnd
print(f"隨機數：{rnd.randint(1, 10)}") # 產生 1 到 10 之間的隨機整數

# 安裝一個套件 (例如：requests 用於發送 HTTP 請求)
pip install requests

# 升級一個套件
pip install --upgrade requests

# 移除一個套件
pip uninstall requests

# 查看已安裝的套件
pip list

import requests

try:
    response = requests.get("https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1")
    response.raise_for_status() # 如果請求失敗，拋出異常
    data = response.json()
    print(f"標題：{data['title']}")
    print(f"內容：{data['body']}")
except requests.exceptions.RequestException as e:
    print(f"請求發生錯誤: {e}")

try:
    num1 = int(input("請輸入一個數字: "))
    num2 = int(input("請輸入另一個數字: "))
    result = num1 / num2
    print(f"結果是: {result}")
except ValueError:
    print("輸入無效！請輸入整數。")
except ZeroDivisionError:
    print("錯誤：不能除以零！")
except Exception as e: # 捕捉所有其他異常
    print(f"發生了未知錯誤: {e}")
finally:
    print("程式執行完畢 (無論是否發生錯誤)。")

file_name = "my_notes.txt"

# 寫入檔案
try:
    with open(file_name, 'w', encoding='utf-8') as file:
        file.write("這是我的 Python 自學筆記。\n")
        file.write("學習程式設計很有趣！\n")
    print(f"檔案 '{file_name}' 寫入成功。")
except IOError as e:
    print(f"寫入檔案時發生錯誤: {e}")

# 讀取檔案
try:
    with open(file_name, 'r', encoding='utf-8') as file:
        content = file.read()
        print(f"\n檔案 '{file_name}' 的內容:\n{content}")

    # 逐行讀取
    print("\n逐行讀取檔案內容:")
    with open(file_name, 'r', encoding='utf-8') as file:
        for line in file:
            print(line.strip()) # .strip() 移除行尾的換行符
except FileNotFoundError:
    print(f"錯誤：檔案 '{file_name}' 不存在。")
except IOError as e:
    print(f"讀取檔案時發生錯誤: {e}")

class Dog:
    # 類別屬性
    species = "Canis familiaris"

    # 初始化方法 (建構子)
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name # 實例屬性
        self.age = age

    # 實例方法
    def bark(self):
        return f"{self.name} 汪汪叫！"

    def describe(self):
        return f"{self.name} 是一隻 {self.age} 歲的 {self.species}。"

# 創建物件 (實例化)
my_dog = Dog("Buddy", 3)
your_dog = Dog("Lucy", 5)

print(my_dog.describe()) # Buddy 是一隻 3 歲的 Canis familiaris。
print(your_dog.bark())   # Lucy 汪汪叫！