セクション 1. 基本

• 構文– 基本的な Python プログラミング構文を紹介します。
• 変数– 変数とは何か、簡潔で意味のある変数を作成する方法を説明します。
• 文字列– 文字列データといくつかの基本的な文字列操作について学びます。
• 数値– 整数や浮動小数点数など、一般的に使用される数値型を紹介します。
• Booleans – Python の Boolean データ型、falsy 値、truey 値について説明します。
• 定数– Python で定数を定義する方法を示します。
• コメント– コードでメモを作成する方法を学びます。
• 型変換– 文字列を数値に変換するなど、ある型の値を別の型に変換する方法を学びます。

空白とインデント

;Java、C#、C/C++ などの他のプログラミング言語で作業したことがある場合は、これらの言語がステートメントを区切るためにセミコロン ( ) を使用していることをご存知でしょう。

ただし、Python は空白とインデントを使用してコード構造を構築します。

次に、Python コードのスニペットを示します。

# define main function to print out something
def main():
i = 1
max = 10
while (i < max):
print(i)
i = i + 1


# call function main
main()

コード言語:  Python  ( python )

コードの意味は、今のあなたにとって重要ではありません。代わりに、コード構造に注意してください。

各行の終わりには、ステートメントを終了するセミコロンがありません。また、コードはインデントを使用してコードをフォーマットします。

インデントと空白を使用してコードを整理することにより、Python コードには次の利点があります。

• まず、Java や C# などの他のプログラミング言語のように、ブロックの開始コードまたは終了コードを見逃すことはありません。
• 2 つ目は、コーディング スタイルが基本的に統一されていることです。別の開発者のコ​​ードを維持する必要がある場合、そのコードはあなたのものと同じように見えます。
• 第三に、コードは他のプログラミング言語と比べて読みやすく、明確です。

コメント

コメントは、コードが書かれた理由を説明するため、コードと同じくらい重要です。

Python インタープリターがコードを実行するとき、コメントは無視されます。

Python では、1 行のコメントはハッシュ (#) 記号で始まり、その後にコメントが続きます。例えば：

# This is a single line comment in Python

コード言語:  Python  ( python )

また、Python は他の種類のコメントもサポートしています。

声明の続き

Python では、改行文字を使用してステートメントを区切ります。各ステートメントを 1 行に配置します。

ただし、長いステートメントは、円記号 ( \) 文字を使用して複数行にまたがることができます。

次の例は、バックスラッシュ ( \) 文字を使用して 2 行目のステートメントを継続する方法を示しています。

if (a == True) and (b == False) and \
(c == True):
print("Continuation of statements")

コード言語:  Python  ( python )

識別子

識別子は、変数、関数、モジュール、クラス、および Python のその他のオブジェクトを識別する名前です。

識別子の名前は、文字またはアンダースコア ( _) で始める必要があります。次の文字には、英数字またはアンダースコアを使用できます。

Python 識別子は大文字と小文字が区別されます。たとえば、counterとCounterは異なる識別子です。

さらに、名前付け識別子に Python キーワードを使用することはできません。

キーワード

一部の単語は、Python で特別な意味を持ちます。それらはキーワードと呼ばれます。

Python のキーワードのリストを次に示します。

False class finally is return
None continue for lambda try
True def from nonlocal while
and del global not with
as elif if or yield
assert else import pass
break except in raise

コード言語:  Python  ( python )

Python は成長し、進化している言語です。したがって、そのキーワードは増加し、変化し続けます。

Python は、 と呼ばれるキーワードをリストするための特別なモジュールを提供しますkeyword。 

現在のキーワード リストを見つけるには、次のコードを使用します。

import keyword


print(keyword.kwlist)

コード言語:  Python  ( python )

文字列リテラル

Python では、一重引用符 ( ')、二重引用符 ( ")、三重一重引用符 ( ''')、および三重二重引用符 ( """) を使用して、文字列リテラルを示します。

文字列リテラルは、同じタイプの引用符で囲む必要があります。たとえば、単一引用符を使用して文字列リテラルを開始する場合、同じ単一引用符を使用して終了する必要があります。

文字列リテラルの例を次に示します。

s = 'This is a string'
print(s)
s = "Another string using double quotes"
print(s)
s = ''' string can span
multiple line '''
print(s)

コード言語:  Python  ( python )

概要

• Python ステートメントは改行文字で終わります。
• Python は、スペースとインデントを使用してコード構造を編成します。
• 識別子は、Python で変数、関数、モジュール、クラスなどを識別する名前です。
• コメントは、コードが機能する理由を説明します。それらは Python インタープリターによって無視されます。
• 一重引用符、二重引用符、三重引用符、または三重二重引用符を使用して、

Pythonの変数とは

プログラムを開発するときは、多くの値を管理する必要があります。値を格納するには、変数を使用します。

Python では、変数は値を割り当てることができるラベルです。また、変数は常に値に関連付けられています。例えば：

message = 'Hello, World!'
print(message)


message = 'Good Bye!'
print(message)

コード言語:  Python  ( python )

出力：

Hello, World!
Good Bye!

コード言語:  Python  ( python )

この例でmessageは、 は変数です。文字列を保持します'Hello, World!'。このprint()関数は、メッセージHello, World!を画面に表示します。

次の行では、文字列'Good Bye!'をmessage変数に割り当て、その値を画面に出力します。

変数messageは、さまざまな時点でさまざまな値を保持できます。また、その値はプログラム全体で変化する可能性があります。

変数の作成

変数を定義するには、次の構文を使用します。

variable_name = value

コード言語:  Python  ( python )

は=代入演算子です。この構文では、値を に割り当てますvariable_name。

値は、数値、文字列など、変数に割り当てるものであれば何でもかまいません。

以下は、という名前の変数を定義し、counterそれに番号 1 を割り当てます。

counter = 1

コード言語:  Python  ( python )

変数の命名

変数に名前を付けるときは、いくつかの規則に従う必要があります。そうしないと、エラーが発生します。

留意すべき変数のルールは次のとおりです。

• 変数名には、文字、数字、およびアンダースコア ( _) のみを含めることができます。数字ではなく、文字またはアンダースコア ( _) で始めることができます。
• 変数名にスペースを含めることはできません。変数内の単語を区切るには、たとえば のようにアンダースコアを使用しますsorted_list。
• 変数名は、Python のキーワード、予約語、および組み込み関数と同じにすることはできません。

次のガイドラインは、適切な変数名を定義するのに役立ちます。

• 変数名は簡潔でわかりやすいものにする必要があります。たとえば、active_user変数はau.
• アンダースコア (_) を使用して、変数名の複数の単語を区切ります。
• lアルファベットと大文字は、数字やOに似ているため使用しないでください。10

概要

• 変数は、値を割り当てることができるラベルです。変数の値は、プログラム全体で変更できます。
• を使用しvariable_name = valueて変数を作成します。
• 変数名は、できるだけ簡潔でわかりやすいものにする必要があります。また、Python 変数の命名規則に従う必要があります。

Python 文字列の概要

文字列は一連の文字です。Python では、引用符内はすべて文字列です。また、一重引用符または二重引用符のいずれかを使用できます。例えば：

message = 'This is a string in Python'
message = "This is also a string"

コード言語:  Python  ( python )

文字列に一重引用符が含まれている場合は、次のように二重引用符で囲む必要があります。

message = "It's a string"

コード言語:  Python  ( python )

文字列に二重引用符が含まれている場合は、単一引用符を使用できます。

message = '"Beautiful is better than ugly.". Said Tim Peters'

コード言語:  Python  ( python )

引用符をエスケープするには、バックスラッシュ ( \) を使用します。例えば：

message = 'It\'s also a valid string'

コード言語:  Python  ( python )

Python インタープリターは、バックスラッシュ文字 (\) を特別に扱います。そうしたくない場合はr、最初の引用符の前に文字を追加して生の文字列を使用できます。例えば：

message = r'C:\python\bin'

コード言語:  Python  ( python )

複数行文字列の作成

文字列を複数行にまたがるには、三重引用符 “””…””” または “‘…”‘ を使用します。例えば：

help_message = '''
Usage: mysql command
-h hostname
-d database name
-u username
-p password
'''


print(help_message)

コード言語:  Python  ( python )

プログラムを実行すると、次のように出力されます。

Usage: mysql command
-h hostname
-d database name
-u username
-p password

コード言語:  Python  ( python )

f-string を使用した Python 文字列での変数の使用

変数の値を文字列で使用したい場合があります。

たとえば、文字列変数name内で変数の値を使用したい場合があります。message

name = 'John'
message = 'Hi'

コード言語:  Python  ( python )

これを行うには、開始引用符の前に文字fを置き、変数名を中括弧で囲みます。

name = 'John'
message = f'Hi {name}'
print(message)

コード言語:  Python  ( python )

Python は を変数{name}の値に置き換えます。nameコードは、画面に次のように表示されます。

Hi John

コード言語:  Python  ( python )

はmessageフォーマット文字列、または略して f-string です。Python はバージョン 3.6 で f-string を導入しました。

Python 文字列の連結

文字列リテラルを隣り合わせに配置すると、Python は自動的にそれらを 1 つの文字列に連結します。例えば：

greeting = 'Good ' 'Morning!'
print(greeting)

コード言語:  Python  ( python )

出力：

Good Morning!

コード言語:  Python  ( python )

2 つの文字列変数を連結するには、次の演算子を使用します+。

greeting = 'Good '
time = 'Afternoon'


greeting = greeting + time + '!'
print(greeting)

コード言語:  Python  ( python )

出力：

Good Afternoon!

コード言語:  Python  ( python )

文字列要素へのアクセス

文字列は一連の文字であるため、インデックスを使用してその要素にアクセスできます。文字列の最初の文字のインデックスは 0 です。

次の例は、インデックスを使用して要素にアクセスする方法を示しています。

str = "Python String"
print(str[0]) # P
print(str[1]) # y

コード言語:  Python  ( python )

使い方：

• まず、文字列を保持する変数を作成します"Python String"。
• 次に、角かっこ[]とインデックスを使用して、文字列の最初と 2 番目の文字にアクセスします。

負のインデックスを使用すると、Python は文字列の末尾から始まる文字を返します。例えば：

str = "Python String"
print(str[-1]) # g
print(str[-2]) # n

コード言語:  Python  ( python )

以下は、string のインデックスを示しています"Python String"。

+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| P | y | t | h | o | n | | S | t | r | i | n | g |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1

コード言語:  Python  ( python )

文字列の長さを取得する

文字列の長さを取得するには、len()関数を使用します。例えば：

str = "Python String"
str_len = len(str)
print(str_len)

コード言語:  Python  ( python )

出力：

13

コード言語:  Python  ( python )

文字列のスライス

スライスを使用すると、文字列から部分文字列を取得できます。例えば：

str = "Python String"
print(str[0:2])

コード言語:  Python  ( python )

出力：

Py

コード言語:  Python  ( python )

str[0:2]は、インデックス 0 (含まれる) から 2 (除外される) までの文字を含む部分文字列を返します。

スライスの構文は次のとおりです。

string[start:end]

コード言語:  Python  ( python )

部分文字列には常に の文字が含まれ、 の文字start列は除外されますend。

startとはendオプションです。を省略するstartと、デフォルトでゼロになります。を省略するendと、デフォルトで文字列の長さになります。

Python 文字列は不変です

Python 文字列は不変です。これは、文字列を変更できないことを意味します。たとえば、文字列内の 1 つ以上の文字を更新すると、エラーが発生します。

str = "Python String"
str[0] = 'J'

コード言語:  Python  ( python )

エラー：

Traceback (most recent call last):
File "app.py", line 2, in <module>
str[0] = 'J'
TypeError: 'str' object does not support item assignment</module>

コード言語:  Python  ( python )

文字列を変更する場合は、既存の文字列から新しい文字列を作成する必要があります。例えば：

str = "Python String"
new_str = 'J' + str[1:]
print(new_str)

コード言語:  Python  ( python )

出力：

Jython String

コード言語:  Python  ( python )

概要

• Python では、文字列は一連の文字です。また、Python 文字列は不変です。
• 文字列リテラルを作成するには、一重引用符または二重引用符のいずれかの引用符を使用します。
• バックスラッシュ文字を使用し\て、文字列内の引用符をエスケープします
• r'...'バックスラッシュ文字をエスケープするには、生の文字列を使用します。
• f-strings を使用して、リテラル文字列に代替変数を挿入します。
• リテラル文字列を隣り合わせに配置して、それらを連結します。+ 演算子を使用して、文字列変数を連結します。
• 関数を使用しlen()て文字列のサイズを取得します。
• str[n]文字列の位置 n にある文字にアクセスするには、 を使用しますstr。
• スライスを使用して、文字列から部分文字列を抽出します。

概要: このチュートリアルでは、Python の数値と、それらをプログラムで使用する方法について学習します。

Python は、整数、浮動小数点数、および複素数をサポートしています。このチュートリアルでは、整数と浮動小数点数についてのみ説明します。

整数

整数は、-1、0、1、2、および 3 などの数値で、型はintです。

+、-、*、/ などの数学演算子を使用して、整数を含む式を作成できます。例えば：

>>> 20 + 10
30
>>> 20 - 10
10
>>> 20 * 10
200
>>> 20 / 10
2.0


コード言語:  Python  ( python )

指数を計算するには、2 つの乗算記号 ( **) を使用します。例えば：

>>> 3**3
27

コード言語:  Python  ( python )

操作の順序を変更するには、括弧を使用します()。例えば：

>>> 20 / (10 + 10)
1.0

コード言語:  Python  ( python )

浮き輪

小数点のある数値はすべて浮動小数点数です。浮動小数点という用語は、小数点が数値の任意の位置に表示されることを意味します。

一般に、整数のように浮動小数点数を使用できます。例えば：

>>> 0.5 + 0.5
1.0
>>> 0.5 - 0.5
0.0
>>> 0.5 / 0.5
1.0
>>> 0.5 * 0.5
0.25

コード言語:  Python  ( python )

2 つの整数の除算は常に float を返します。

>>> 20 / 10
2.0

コード言語:  Python  ( python )

算術演算で整数と浮動小数点数を混在させると、結果は浮動小数点数になります。

>>> 1 + 2.0
3.0

コード言語:  Python  ( python )

float の内部表現により、Python は結果をできるだけ正確に表現しようとします。ただし、予期しない結果が得られる場合があります。例えば：

>>> 0.1 + 0.2
0.30000000000000004

コード言語:  Python  ( python )

float を使用して計算を実行するときは、この点に注意してください。このような状況に対処する方法については、後のチュートリアルで学習します。

数字の下線

数字が大きいと読みづらくなります。例えば：

count = 10000000000

コード言語:  Python  ( python )

長い数字を読みやすくするために、次のようにアンダースコアを使用して数字をグループ化できます。

count = 10_000_000_000

コード言語:  Python  ( python )

これらの値を格納するとき、Python はアンダースコアを無視します。画面にアンダースコア付きの数字を表示するときにそうします。

count = 10_000_000_000
print(count)

コード言語:  Python  ( python )

出力：

10000000000

コード言語:  Python  ( python )

アンダースコアは、整数と浮動小数点の両方でも機能します。

数字の下線は Python 3.6 以降で使用できることに注意してください。

概要

• Python は、整数、浮動小数点数、複素数などの一般的な数値型をサポートしています。
• アンダースコアを使用して、大きな数値の数値をグループ化します。

Python Boolean データ型の紹介

プログラミングでは、条件が true かどうかを確認し、結果に基づいて何らかのアクションを実行することがよくあります。

true と false を表すために、Python は boolean データ型を提供します。ブール値の技術名はboolです。

boolean データ型には と の 2 つの値がTrueありFalseます。

ブール値TrueとFalse大文字の ( T) と ( F) で始まることに注意してください。

次の例では、2 つのブール変数を定義しています。

is_active = True
is_admin = False

コード言語:  Python  ( python )

2 つの数値を比較すると、Python は結果をブール値として返します。例えば：

>>> 20 > 10
True
>>> 20 < 10
False

コード言語:  Python  ( python )

また、2 つの文字列を比較すると、ブール値になります。

>>> 'a' < 'b'
True
>>> 'a' > 'b'
False

コード言語:  Python  ( python )

bool() 関数

True値がまたはであるかどうかを調べるには、関数Falseを使用しbool()ます。例えば：

>>> bool('Hi')
True
>>> bool('')
False
>>> bool(100)
True
>>> bool(0)
False

コード言語:  Python  ( python )

出力から明確にわかるように、一部の値は に評価されTrue、他の値は に評価されFalseます。

Falsy 値と Truthy 値

値が に評価された場合True、それは真です。値が に評価された場合False、それは偽です。

以下は、Python の偽の値です。

• 数字のゼロ ( 0)
• 空の文字列''
• False
• None
• 空のリスト[]
• 空のタプル()
• 空の辞書{}

真実の値は、偽りではないその他の値です。

None、 、list、tupleの詳細についてはdictionary 、今後のチュートリアルで説明します。

概要

• Python boolean データ型には と の 2 つの値がTrueありFalseます。
• 関数を使用してbool()、値がTrueまたはであるかどうかをテストしますFalse。
• 偽の値は に評価されFalse、真の値は に評価されTrueます。
• Falsy 値は、数値ゼロ、空の文字列、False、None、空のリスト、空のタプル、および空の辞書です。真の値とは、偽りのない値です。

Python 定数

概要: このチュートリアルでは、Python 定数を定義する方法を学習します。

変数に値を格納したい場合があります。しかし、プログラムの実行中にこれらの値を変更したくはありません。

他のプログラミング言語でこれを行うには、定数を使用できます。定数は変数に似ていますが、その値はプログラムの実行中に変化しません。

悪いニュースは、Python が定数をサポートしていないことです。

これを回避するには、すべて大文字を使用して変数に名前を付け、変数を定数として扱う必要があることを示します。例えば：

FILE_SIZE_LIMIT = 2000

コード言語:  Python  ( python )

このような変数に遭遇した場合、それらの値を変更しないでください。これらの変数は規則によってではなく、規則によって一定です。

概要

• Python には組み込みの定数型がありません。
• 慣例により、Python は名前がすべて大文字の変数を使用して定数を定義します。

Python コメントの概要

作成したコードを文書化したい場合があります。たとえば、コードの一部が機能する理由に注意したい場合があります。そのためには、コメントを使用します。

通常、式、アルゴリズム、および複雑なビジネス ロジックを説明するためにコメントを使用します。

プログラムを実行するとき、Python インタープリターはコメントを無視し、コードのみを解釈します。

Python には、ブロック コメント、インライン コメント、ドキュメント文字列の 3 種類のコメントがあります。

Python ブロック コメント

ブロック コメントは、それに続くコードを説明します。通常、コード ブロックと同じレベルでブロック コメントをインデントします。

ブロック コメントを作成するには、単一のハッシュ記号 ( #) で始まり、その後に単一のスペースとテキスト文字列が続きます。例えば：

# increase price by 5%
price = price * 1.05

コード言語:  Python  ( python )

Python インライン コメント

ステートメントと同じ行にコメントを置くと、インライン コメントになります。

ブロック コメントと同様に、インライン コメントは 1 つのハッシュ記号 ( #) で始まり、その後にスペースとテキスト文字列が続きます。

次の例は、インライン コメントを示しています。

salary = salary * 1.02 # increase salary by 2%

コード言語:  Python  ( python )

Python docstring

ドキュメント文字列は、関数などのコード ブロックの最初の行として配置する文字列リテラルです。

通常のコメントとは異なり、 は関数の名前であるobj.__doc__属性を使用して、実行時にドキュメント文字列にアクセスできます  。obj

通常、ドキュメント文字列を使用して、コード ドキュメントを自動的に生成します。

ドキュメント文字列は docstring と呼ばれます。

技術的に言えば、docstring はコメントではありません。文字列を参照する匿名変数を作成します。また、それらは Python インタープリターによって無視されません。

Python は、1 行の docstring と複数行の docstring の 2 種類の docstring を提供します。

1) 1 行のドキュメント文字列

その名前が示すように、1 行の docstring は 1 行に収まります。1 行の docstring は、三重引用符 ( ) で始まり、三重引用符 ( """) で終わります"""。また、1 行の docstring の前後に空白行はありません。

次の例は、quicksort()関数内の 1 行の docstring を示しています。

def quicksort():
""" sort the list using quicksort algorithm """
...

コード言語:  Python  ( python )

2) 複数行のドキュメントストリング

1 行の docstring とは異なり、複数行の docstring は複数の行にまたがることができます。複数行の docstring も、三重引用符 ( ) で始まり、三重引用符 ( """) で終わります"""。

次の例は、複数行の docstring の使用方法を示しています。

def increase(salary, percentage, rating):
""" increase salary base on rating and percentage
rating 1 - 2 no increase
rating 3 - 4 increase 5%
rating 4 - 6 increase 10%
"""

コード言語:  Python  ( python )

Python の複数行コメント

Python は複数行のコメントをサポートしていません。

ただし、複数行のコメントとして複数行の docstring を使用できます。Python の作成者であるGuido van Rossumもこれを推奨しました。

コメントを明確、簡潔、説明的なものにすることをお勧めします。最終的な目標は、後でコードに取り組む他の開発者の時間とエネルギーを節約することです。

概要

• 必要に応じて、コメントを使用してコードを文書化します。
• ブロックコメントとインラインコメントは、ハッシュ記号 ( #) で始まります。
• 関数、モジュール、およびクラスにはdocstring を使用します。

Python での型変換の概要

ユーザーからの入力を取得するには、関数を使用しinput()ます。例えば：

value = input('Enter a value:')
print(value)

コード言語:  Python  ( python )

このコードを実行すると、ターミナルで入力を求めるプロンプトが表示されます。

Enter a value:

コード言語:  Python  ( python )

数値などの値を入力すると、プログラムはその値を表示します。

Enter a value:100
100

コード言語:  Python  ( python )

ただし、関数は整数ではなく文字列input()を返します。

次の例では、正味価格と税率の 2 つの入力値を入力するよう求められます。その後、正味価格を計算し、結果を画面に表示します。

price = input('Enter the price ($):')
tax = input('Enter the tax rate (%):')

net_price = price * tax / 100


print(f'The net price is ${net_price}')

コード言語:  Python  ( python )

プログラムを実行して数値を入力すると、次のようになります。

Enter the price ($):100
Enter the tax rate (%):10

コード言語:  Python  ( python )

… 次のエラーが表示されます。

Traceback (most recent call last):
File "app.py", line 4, in <module>
net_price = price * tax / 100
TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'str'

コード言語:  Python  ( python )

入力値は文字列であるため、算術演算子 ( ) を適用することはできません+。

この問題を解決するには、計算を実行する前に文字列を数値に変換する必要があります。

文字列を数値に変換するには、int()関数を使用します。より正確には、このint()関数は文字列を整数に変換します。

次の例では、int()関数を使用して入力文字列を数値に変換しています。

price = input('Enter the price ($):')
tax = input('Enter the tax rate (%):')


net_price = int(price) * int(tax) / 100
print(f'The net price is ${net_price}')

コード言語:  Python  ( python )

プログラムを実行していくつかの値を入力すると、正しく動作することがわかります。

Enter the price ($):100
Enter the tax rate (%):10
The net price is $ 10.0

コード言語:  Python  ( python )

その他の型変換関数

関数に加えてint(str)、Python は他の型変換関数をサポートしています。以下は、現時点で最も重要なものを示しています。

• float(str)– 文字列を浮動小数点数に変換します。
• bool(val)– またはのいずれかで、値をブール値に変換します。TrueFalse
• str(val)– 値の文字列表現を返します。

値の型を取得する

値の型を取得するには、type(value)関数を使用します。例えば：

>>> type(100)
<class 'int'>
>>> type(2.0)
<class 'float'>
>>> type('Hello')
<class 'str'>
>>> type(True)
<class 'bool'>

コード言語:  Python  ( python )

出力から明確にわかるように：

• 番号100のタイプはintです。
• 番号2.0のタイプはfloatです。
• 文字列'Hello'の型はstr.
• 値のTrue型はboolです。

各タイプの前に、classキーワードが表示されます。今のところ重要ではありません。クラスについては後で詳しく説明します。

概要

• input()関数を使用して、ユーザーから入力文字列を取得します。
• int()、float()、bool()、などの型変換関数を使用str(vaue)して、値をある型から別の型に変換します。
• type()関数を使用して、値の型を取得します。

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