Data types

歡迎來到數據類型（Data Types）的世界！

在本章中，我們將探索程式設計中最重要的基礎之一：數據類型 (Data Types)。
試著把電腦想像成一位井井有條的廚師。為了烹飪出一道佳餚（或是執行一個程式），廚師必須清楚自己正在使用什麼食材。你不會想嘗試把一加侖牛奶拿去煎，或者把牛排倒進玻璃杯裡吧？同樣地，電腦也需要知道數據是一個整數 (Whole number)、小數 (Decimal) 還是一段文字 (Piece of text)。這能協助電腦在記憶體中預留適當的空間，並避免它犯下一些荒謬的錯誤！

如果起初覺得這些概念有點抽象，別擔心！讀完這些筆記後，你甚至在睡夢中都能一眼辨識出這些數據類型！

3.2.1 什麼是數據類型？

數據類型基本上就是一個標籤，告訴電腦數值屬於哪種數據。這一點非常重要，因為它能告訴電腦：
1. 需要為該數據預留多少記憶體 (Memory)。
2. 可以對該數據執行哪些運算 (Operations)（例如，你可以將兩個數字相乘，但你無法將兩個句子相乘）。

「五大」數據類型

根據 AQA 課程大綱，你需要掌握並學會使用五種主要的數據類型。這裡有一個簡單的記憶口訣，幫助你把它們記住：

I - Integer（整數）
R - Real（實數）
B - Boolean（布林值）
C - Character（字元）
S - String（字串）

記憶口訣：「I Read Books, Comics, & Stories.」（我閱讀書籍、漫畫與故事。）

重點總結：程式中的每一項數據都必須定義數據類型，這樣電腦才知道如何正確處理它。

1. Integer（整數）

Integer（整數）是一個完整數值。它可以是正數、負數或零，但絕對不能有小數點。

現實生活中的例子：
• 教室裡的學生人數（你不可能有 25.5 個學生！）
• 遊戲中的玩家分數（例如：500 分）
• 當前年份（例如：2024 年）

快速複習：以下哪一個是整數？
12, -5, 0, 10.5
（答案：12、-5 和 0 都是整數。10.5 不是，因為它帶有小數點！）

2. Real（實數，也稱為浮點數 Float）

Real（實數）是指包含小數點的數字。在 Python 等程式語言中，它通常被稱為 float（浮點數），但在 AQA 考試中，你應該使用 Real（實數）這個術語。

現實生活中的例子：
• 商店中商品的價格（例如：$1.99）
• 人的身高（以米為單位，例如：1.75m）
• 溫度（例如：-3.4°C）

你知道嗎？即使一個數字本身是完整的，如果它被儲存為 Real，電腦也會把它視為 \(5.0\) 而不是單純的 \(5\)。

3. Boolean（布林值）

Boolean（布林值）是最簡單的數據類型。它永遠只有兩種可能的數值：True（真）或 False（假）。可以把它想像成電燈開關——不是「開（ON）」就是「關（OFF）」。

現實生活中的例子：
• 用戶是否已登入？（True/False）
• 遊戲是否結束？（True/False）
• 用戶是否獲得高分？（True/False）

常見錯誤：學生常試著用「Yes」或「No」來表示布林邏輯。但在程式設計中，請務必堅持使用 True 和 False！

4. Character（字元）

Character（字元）是單個符號。它可以是一個字母、一個數字或是一個特殊符號（例如標點符號）。在程式碼中，它幾乎總是被單引號包圍。

現實生活中的例子：
• 考試等級（例如：'A'）
• 性別縮寫（例如：'M' 或 'F'）
• 鍵盤上的按鍵（例如：'s'）

關鍵點：數字 '7' 也可以是一個字元！如果它被儲存為字元，在將其轉換回整數之前，你是無法對它進行數學運算的。

5. String（字串）

String（字串）是一連串的字元序列。它用於儲存文字。試著把它想像成一串「珠子」，每一顆珠子都是一個單獨的字元。字串通常用雙引號包圍。

現實生活中的例子：
• 人的姓名（例如："Alice"）
• 密碼（例如："P@ssw0rd123"）
• 電話號碼（等等，為什麼是字串？因為我們不會對電話號碼進行數學運算，且它們通常以零開頭！）

鼓勵語：如果你覺得區分「字元 (Character)」和「字串 (String)」有點困難，只要記住：字元 (Character) 是單個項目，而 字串 (String) 是項目的集合！

比較總結表

使用這個「快速複習」表來檢查你對這些類型差異的理解：

數據類型：Integer | 例子： \(10\) | 用途：計算完整項目。
數據類型：Real | 例子： \(10.5\) | 用途：精確測量或金額。
數據類型：Boolean | 例子： \(True\) | 用途：是/否條件判斷。
數據類型：Character | 例子： \('A'\) | 用途：單個字母或符號。
數據類型：String | 例子： \("Hello"\) | 用途：單詞、句子或 ID。

應避免的常見錯誤

1. 混淆 "7" (字串) 與 7 (整數)：
如果你有一個字串 "7"，並試圖加上 1，電腦會感到困惑並崩潰！
• \("7" + "1" = "71"\)（這稱為串接 (Concatenation)——即連接文字）
• \(7 + 1 = 8\)（這是加法——即數學運算）
務必確保你使用了正確的類型來完成任務！

2. 忘記 Real 數是小數：
在考試中，如果問題詢問用什麼數據類型來儲存「班級平均分數」，請務必選擇 Real，因為平均數幾乎總會產生小數！

最終總結

• Integer（整數）是完整數值 (0, 1, 2, -5)。
• Real（實數）包含小數點 (1.5, -0.9)。
• Boolean（布林值）只有 True 或 False。
• Character（字元）是單個字母或符號 ('B')。
• String（字串）是字元或文字的集合 ("Computer Science")。