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@Tocyukiin株式会社トラストバンク

Python入門

Last updated at Posted at 2016-07-13

はじめに

ドットインストールのPython入門やってみたのでその勉強記録です！

環境

  • Python 2.6.6
  • CentOS6.7

概要

  • Pythonの基本的なお作法
  • 変数とデータ型
  • 数値
  • 文字列
  • 文字列操作の命令
  • 数値と文字列の相互変換
  • リスト
  • タプル
  • セット
  • 辞書
  • 文字列にデータを組み込む
  • if文で条件分岐
  • ループ処理
  • 関数
  • 変数のスコープとpass
  • オブジェクト
  • クラスと継承
  • モジュールを使ってみる

Pythonの基本的なお作法

coding: UTF-8をつける

付けない場合

hello.py
# コメント
print "hello, world!"
定義しないでコードに日本語とか入れてるとこうなる
$ python hello.py
  File "hello.py", line 1
SyntaxError: Non-ASCII character '\xe3' in file hello.py on line 1, but no encoding declared; see http://python.org/dev/peps/pep-0263/ for details

付けた場合

hello.py
# coding: UTF-8
# コメント
print "hello, world!"
定義していればコードに日本語とか入れていても大丈夫
$ python hello.py
hello, world!

コーディング規約

その他

  • 文の区切りに;が使えるが非推奨
  • 拡張子は.py
  • コメントは#
  • 字下げ（インデント）が厳格

変数とデータ型

変数

  • データにつけるラベル
  • 大文字小文字を区別する

Pythonで扱えるデータ型

  • 数値
  • 文字列
  • 真偽値
  • リスト（配列）
  • タプル
  • 辞書（連想配列、ハッシュ）

数値

Pythonで扱える数値

  • 整数
  • 小数
  • 複素数

演算子

項目 演算子
足し算 +
引き算 -
掛け算 *
割り算 /
商 //
余り %
べき乗 **

演算に関するルール

  • 整数と小数の演算をした場合、必ず結果が小数になる
  • 整数同士の割り算は切り捨ての整数となる

文字列

日本語を扱う場合

以下のようにu"こんにちは"のようにしないと
len等の文字列を扱う命令が正しく動作しない場合がある

>>> print len("こんにちは")
15
>>> print len(u"こんにちは")
5

文字列の演算

連結

>>> print "Hello " + "World!"
Hello World!

繰り返し

>>> print "Hello World! " * 3
Hello World! Hello World! Hello World!

文字列のエスケープ

改行、タブ、シングルクォーテーションのエスケープ
>>> print 'hello\n wo\trld\\ it\'s the end'
hello
 wo rld\ it's the end
改行付きでのデータの表示
>>> print """<html lang="ja">
... <body>
... </body>
... </html>"""
<html lang="ja">
<body>
</body>
</html>

文字列操作の命令

文字数のカウント

>>> a = "abcdef"
>>> len(a)
6

文字列の検索

>>> a = "abcdef"
>>> a.find("c")
2

文字列の切り出し

>>> a = "abcdef"
# 2文字目から３文字目までを切り出し
>>> print a[1:3]
bc

# 最初の文字から３文字目までを切り出し
>>> print a[:3]
abc

# 3文字目から最後の文字までを切り出し
>>> print a[2:]
cdef

# 3文字目から最後から2番目の文字までを切り出し
>>> print a[2:-1]
cde

数値と文字列の相互変換

パターン 命令
文字列から整数値 int
文字列から小数値 float
数値から文字列 str
失敗例
>>> age = 20
>>> print "I am  " + age + " years old!"
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: cannot concatenate 'str' and 'int' objects
成功例
>>> age = 20
>>> print "I am  " + str(age) + " years old!"
I am  20 years old!

リスト

リストとは

  • 他の言語でいうところの配列
  • 文字列に使えるいくつかの命令がそのまま使える

len - 要素の数を調べる

>>> sales = [255, 100, 353, 400]
>>> print len(sales)
4

[] - 切り出しを行う

>>> sales = [255, 100, 353, 400]
>>> print sales[2]
353

in - 存在チェック

>>> sales = [255, 100, 353, 400]
>>> print 100 in sales
True

range - 連番のリストを作成

>>> print range(10)
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> print range(3, 9)
[3, 4, 5, 6, 7, 8]
>>> print range(3, 10, 2)
[3, 5, 7, 9]

リストで使える便利な命令

sort

  • 小さい順に並び替える
>>> sales = [255, 100, 353, 400]
>>> sales.sort()
>>> print sales
[100, 255, 353, 400]

reverse

  • 要素の順番を逆にする
  • 大きい順に並び替えしたい場合、sortしてからreverseする
>>> sales = [255, 100, 353, 400]
>>> sales.reverse()
>>> print sales
[400, 353, 100, 255]

split 

>>> d = "2016/07/15"
>>> print d.split("/")
['2016', '07', '15']

join 

>>> a = ["a", "b", "c"]
>>> print "-".join(a)
a-b-c

map

  • リストの各要素に対して関数の処理を適用させる命令
def power(x)
    return x * x
print map(power, [2, 5, 8])

#=> [4, 25, 64]

タプル

  • 基本的にリストと同じだが、要素の変更ができないという特徴がある
  • 最初から変更できないデータだと示すことによって、計算速度を早くしたり、変な間違いが起きないようにする
  • リストで使ったような命令も使える

タプルからリストへの変更

>>> a = (2, 5, 8)
>>> print a
(2, 5, 8)
>>> b = list(a)
>>> print b
[2, 5, 8]

リストからタプルへの変更

>>> b = [2, 5, 8]
>>> c = tuple(b)
>>> print c
(2, 5, 8)

セット

  • 集合型と呼ばれたりする
  • 要素が並んだもので、重複を許さないという特徴がある
>>> a = set([1, 2, 3, 4])
>>> print a
set([1, 2, 3, 4])
重複箇所は表示されない
>>> a = set([1, 2, 3, 4, 2, 3])
>>> print a
set([1, 2, 3, 4])

集合の演算

差集合

aにあってbにないもの
>>> a = set([1, 2, 3, 4])
>>> b = set([3, 4, 5])
>>> print a - b
set([1, 2])

和集合

aにもbにもあるもの
>>> a = set([1, 2, 3, 4])
>>> b = set([3, 4, 5])
>>> print a | b
set([1, 2, 3, 4, 5])

積集合

aとbで重複するもの
>>> a = set([1, 2, 3, 4])
>>> b = set([3, 4, 5])
>>> print a & b
set([3, 4])

どちらにしかないもの

>>> a = set([1, 2, 3, 4])
>>> b = set([3, 4, 5])
>>> print a ^ b
set([1, 2, 5])

辞書

  • 他の言語で言うところの連想配列やハッシュのようなもの
  • 基本はkeyとvalueがペアになったもの

基本的な使い方

>>> sales = {"hoge":200, "hogehoge":300, "hogeo":500}
>>> print sales
{'hogeo': 500, 'hogehoge': 300, 'hoge': 200}

>>> sales = {"hoge":200, "hogehoge":300, "hogeo":500}
>>> sales["hogehoge"] = 800
>>> print sales
{'hogeo': 500, 'hogehoge': 800, 'hoge': 200}

キーの存在確認

>>> sales = {"hoge":200, "hogehoge":300, "hogeo":500}
>>> print "hoge" in sales
True

キーの一覧を確認

>>> sales = {"hoge":200, "hogehoge":300, "hogeo":500}
>>> print sales.keys()
['hogeo', 'hogehoge', 'hoge']

値の一覧を確認

>>> sales = {"hoge":200, "hogehoge":300, "hogeo":500}
>>> print sales.values()
[500, 800, 200]

両方の一覧を確認

>>> sales = {"hoge":200, "hogehoge":300, "hogeo":500}
>>> print sales.items()
[('hogeo', 500), ('hogehoge', 800), ('hoge', 200)]

文字列にデータを組み込む

項目 英語 意味
%d decimal 整数
%f float 小数
%s string 文字列 
>>> a = 10
>>> b = 1.234234
>>> c = "hoge"
>>> d = {"hoge":200, "hogehoge":500}
>>> print "age: %d" % a
age: 10
>>> print "price: %f" % b
price: 1.234234
>>> print "name: %s" % c
name: hoge
10桁分表示させる
>>> print "age: %10d" % a
age:         10
余った桁を0で埋める
>>> print "age: %010d" % a
age: 0000000010
小数点2桁まで表示させる
>>> print "price: %.2f" % b
price: 1.23
辞書型の場合特定のキーの値を取り出せる
>>> print "sales: %(hoge)d" % d
sales: 200
複数の値を同時に指定
>>> print "%d and %f" % (a, b)
10 and 1.234234

if文で条件分岐

基本的な条件分岐

score = 70
if score > 60:
    print "OK!"
#=> OK!

score = 70
if score > 60 and score < 80:
    print "OK!"
#=> OK!
このようにも書ける
score = 70
if 60 < score < 80:
    print "OK!"
#=> OK!

else / elif による条件分岐

score = 45
if score > 60:
    print "ok!"
elif score > 40:
    print "soso..."
else:
    print "ng!"
#=> soso...
このようにも書ける
score = 45
print "OK!" if socre > 60 else "NG!"
#=> NG!

ループ処理

forでループ

sales = [13, 3423, 31, 234]
sum = 0
for sale in sales:
    sum += sale
print sum
#=> 3701
このようにも書ける
sales = [13, 3423, 31, 234]
sum = 0
for sale in sales:
    sum += sale
else:
    print sum
#=> 3701

for i in range(10):
    print i
#=> 0..9までが表示される
continue
for i in range(10):
    if i == 3:
        continue
    print i
#=> 3を除いた0..9までが表示される
break
for i in range(10):
    if i == 3:
        break
    print i
#=> 0..2までが表示される

辞書でループ

  • iterはiterationの略
辞書アイテムを表示させる
users = {"hoge":200, "hogehoge":300, "hogeo":500}
for key, value in users.iteritems():
    print "key: %s value: %d" % (key, value)
#=> key: hogeo value: 500
#=> key: hogehoge value: 300
#=> key: hoge value: 200
辞書のキーを表示させる
users = {"hoge":200, "hogehoge":300, "hogeo":500}
for key in users.iterkeys():
    print key
#=> hogeo
#=> hogehoge
#=> hoge
辞書の値を表示させる
users = {"hoge":200, "hogehoge":300, "hogeo":500}
for value in users.itervalues():
    print value
#=> 500
#=> 300
#=> 200

whileでループ

n = 0
while n < 5:
    print n
    n += 1
else:
    print "end"
#=> 0
#=> 1
#=> 2
#=> 3
#=> 4
#=> 5
#=> end
endが表示されない
n = 0
while n < 5:
    if n == 3
        break
    print n
    n += 1
else:
    print "end"
#=> 0
#=> 1
#=> 2

関数

基本的な関数

基本形
def hello():
    print "hello"
hello()
#=> hello
引数を使う
def hello(name):
    print "hello %s" % name
hello("tom")
#=> hello tom
引数を使う
def hello(name):
    print "hello %s" % name
hello("tom")
hello("bob")
#=> hello tom
#=> hello bob
引数を2つ使う
def hello(name, num):
    print "hello %s! " % name * num
hello("tom", 2)
hello("bob", 3)
#=> hello tom! hello tom!
#=> hello bob! hello bob! hello bob!
引数にデフォルト値を持たせる
def hello(name, num = 3):
    print "hello %s! " % name * num
hello("tom", 2)
hello("bob")
# このようにも書ける
hello(num = 2, name = "serve")

#=> hello tom! hello tom!
#=> hello bob! hello bob! hello bob!
#=> hello steve! hello steve! hello steve!
返り値を持たせる
def hello(name, num = 3):
    return "hello %s! " % name * num
s = hello("bob")
print s

#=> hello bob! hello bob! hello bob!

無名関数(lambda)

def power(x):
    return x * x
print map(power, [2, 5, 8])

#=> [4, 25, 64]
このように書ける
print map(lamdba x:x * x, [2, 5, 8])

#=> [4, 25, 64]

変数のスコープとpass

  • 関数内で定義したnameは関数の外で定義したnameと別物
name = "hoge"
def hello():
    name = "hogehoge"
print name

#=> hoge
  • hello2()という関数を定義して中身を後で書きた良い場合、コロンのあと字下げしてpassと書いておくとなにも処理しないという意味になる
def hello2()
    pass

オブジェクト

用語説明

用語 説明
オブジェクト 変数と関数をまとめたもの
クラス オブジェクトの設計図
インスタンス クラスを実体化したもの

クラスの作成

class User(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def greet(self):
        print "my name is %s!" % self.name

bob = User("Bob")
tom = User("Tom")
print bob.name
bob.greet()
tom.greet()

#=> Bob
#=> my name is Bob!
#=> my name is Tom!

クラスと継承

  • クラスの性質はそのままに、すこし違う性質のオブジェクトを作りたい場合に継承を行う
class User(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def greet(self):
        print "my name is %s!" % self.name
class SuperUser(User)
    def shout(self)
        print "%s is SUPER!"

bob = User("Bob")
tom = SuperUser("Tom")
tom.greet()
tom.shout()

#=> my name is Tom!
#=> Tom is SUPER!

モジュールを使ってみる

  • モジュールとはPythonが予め用意している便利な命令が詰まったもの
  • 公式サイトのモジュール一覧
  • 複数のモジュールを呼び出したい場合にはカンマ区切りでOK
mathモジュール
import math
print math.ceil(5.2)
#=> 6.0
randomモジュール
import random
for i in range(5):
    print random.random()
#=> 0.761598550441
#=> 0.180484460723
#=> 0.494892311516
#=> 0.672065106987
#=> 0.561810023764
モジュール内の一部だけ呼び出す場合
from datetime import date
print date.today()
2016-07-13
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