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IW02: Python (>12yo)

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Course Overview

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Part 1: Python Basics 

  • Introduction to Python and installing Python
  • Basic syntax and structure
  • Data types: integers, floats, strings, booleans
  • Variables and operators
  • Conditional statements (if/else)
  • Loops (for, while)
  • Functions
  • Modules and packages

Part 2: Data Structures 

  • Lists
  • Tuples
  • Sets
  • Dictionaries
  • Indexing and slicing

Part 3: File I/O and Exceptions 

  • Reading and writing files
  • File modes (read, write, append)
  • Handling exceptions with try/except
  • Raising custom exceptions

Part 4: NumPy 

  • Introduction to NumPy arrays
  • Creating arrays from lists and other data
  • Array indexing and slicing
  • Basic arithmetic operations on arrays
  • Universal functions (ufuncs)
  • Reshaping and transposing arrays

Part 5: Pandas 

  • Introduction to Pandas DataFrames and Series
  • Creating DataFrames from CSV, Excel, databases
  • Indexing, selecting, and filtering data
  • Handling missing data
  • Grouping and aggregating data
  • Merging, joining, and concatenating DataFrames
  • Time series analysis

Part 6: Matplotlib 

  • Introduction to Matplotlib plotting
  • Creating line plots, scatter plots, bar charts
  • Customizing plots with labels, titles, legends
  • Subplots and figure customization
  • Saving plots to files

Part 7: Folium 

  • Introduction to Folium for interactive maps
  • Creating a basic map with markers
  • Adding layers (tiles, markers, popups, GeoJSON)
  • Choropleth maps with GeoJSON data
  • Heatmaps and clustering
  • Saving and embedding maps

第一部分：Python 基礎

  • Python 簡介及安裝 Python
  • 基本語法和結構
  • 數據類型：整數、浮點數、字符串、布爾值
  • 變量和運算符
  • 條件語句（if/else）
  • 循環（for、while）
  • 函數
  • 模塊和包

第二部分：數據結構

  • 列表
  • 元組
  • 集合
  • 字典
  • 索引和切片

第三部分：文件 I/O 和異常處理

  • 讀取和寫入文件
  • 文件模式（讀取、寫入、追加）
  • 使用 try/except 處理異常
  • 引發自定義異常

第四部分：NumPy

  • NumPy 陣列簡介
  • 從列表和其他數據創建陣列
  • 陣列索引和切片
  • 陣列的基本算術運算
  • 通用函數（ufuncs）
  • 陣列的重塑和轉置

第五部分：Pandas

  • Pandas DataFrame 和 Series 簡介
  • 從 CSV、Excel、數據庫創建 DataFrame
  • 索引、選擇和過濾數據
  • 處理缺失數據
  • 分組和聚合數據
  • 合併、連接和串聯 DataFrame
  • 時間序列分析

第六部分：Matplotlib

  • Matplotlib 繪圖簡介
  • 創建折線圖、散點圖、條形圖
  • 自定義圖表的標籤、標題、圖例
  • 子圖和圖形自定義
  • 將圖表保存到文件

第七部分：Folium

  • Folium 互動地圖簡介
  • 創建帶有標記的基本地圖
  • 添加圖層（瓷磚、標記、彈出窗口、GeoJSON）
  • 使用 GeoJSON 數據的 Choropleth 地圖
  • 熱點圖和聚類
  • 保存和嵌入地圖
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