はじめに
今回からPythonについて触れていきます。(コード中心の内容にしました!)
環境はGoogle Colaboratoryを使います。
Pythonとは?
Pythonは1990年代初頭, オランダ出身のグイド・ヴァンロッサム氏が開発したプログラミング言語。
特徴として
・シンプルで読みやすい文法
・作成したプログラムの実行結果をすぐに確認できる
・記述したコードを1行ずつ翻訳し実行可能(インタプリタ型言語ともいう)
などが挙げられます。
さっそく使ってみよう
まずはGoogle Chromeからドライブを開いてGoogleColabを開きます。
もしGoogle Colaboratoryがインストールされていなかったら事前にインストールしておく
Pythonで計算する
ここでは簡単な計算を行います。
行の先頭に「#」記号をつけることでコメントを残すことが出来ます。
※プログラムの実行には影響しないので、コードの説明などを残したいときなどに使える
100 + 100 #足し算
150 - 100 #引き算
100 * 20 #掛け算
100 / 20 #割り算
100 % 20 #割り算の余り
2**3 #べき乗(今回だと2の3乗)
ここで問題!
計算結果が「150」になるよう式を作りなさい。ただし、足し算、引き算、掛け算、割り算を一回は使うこと。
解答はこちら(解いてから見る)
この問題、たくさんの答えがあります。
下のコードは一例です。
200 / 2 * 1 + 100 - 50
データを上手く扱おう
普段の生活でもデータの値や文字を全部暗記するのは結構大変です。そこで「変数」をうまく使うことで数字や値を一定期間保存することが出来ます。箱のようなイメージです。
次のコードでは2万円のギターと5万円のピアノの合計(7万円)を表示します。
#数値の場合
guitar = 20000
piano = 50000
total = guitar + piano
print(total)
ここで、もしギターの値段が値上がりして3万円になったとします
guitar
という変数に3万円を入れると…
#数値の場合
guitar = 20000
guitar = 30000
piano = 50000
total = guitar + piano
print(total)
このように変数の値が上書きされて合計が8万円になります。
また数値だけではなく文字列も変数に入れることが出来ます。
#文字列の場合
year = "2025年"
month = "5月"
day = "20日"
today = year + month + day
print(today)
このコードを実行すると文字が連結されて表示されます。
ここで問題!
数値の「12345」を表示しなさい。ただし、変数「a」,「b」,「c」,「total」を使用すること。
解答はこちら(解いてから見る)
この問題、たくさんの答えがあります。
下のコードは一例です。
a = 0
b = 0
c = 12345
total = a + b + c
print(total)
変数のルールについて
変数は自由に名前を決められますが、例外もあります。
一文字目に数字が入っていたり予約語は使えません。
1guitar = 20000
#予約語
and = 100
予約語についてはコードで確認ができます。
import keyword
keyword.kwlist
ちなみに、関数名なども基本的には変数名にしないほうがいいです。
ほかの人が一目でわかりやすいような変数名を付けるのが大事!
リスト型のデータ
リストを使うことでデータをひとまとまりにすることが出来ます。データ分析を行う際にもよく出てきます。
リストに格納されているそれぞれの値を要素, 先頭から添え字またはインデックスといった管理番号が振られます。
game_category = ["Action", "RPG", "racing"]
print(game_category)
print(game_category[0]) #1つ目
print(game_category[1]) #2つ目
print(game_category[2]) #3つ目
ここで問題!
Aさんは国語で85点、数学で60点、英語で70点でした。これらを合計した値を表示してください。ただしリストを使うこと。(リスト名・変数名自由)
解答はこちら(解いてから見る)
scoresというリストを作ったら各要素を足していく形になります。
ちなみにf文字列を使うことで変数を埋め込んで表示させることが出来ます。
scores = [85, 60, 70]
total = scores[0] + scores[1] + scores[2]
print(f'合計は{total}点です')
またsum関数を使うことでより簡単に記述することが出来ます。
scores = [85, 60, 70]
total = sum(scores)
print(f'合計は{total}点です')
リスト操作を行う
リストに要素を追加したり削除、変更することがよくあります。ここでは操作について説明します。
要素の追加
ここではリストに新しい要素Fukuoka
を追加しています。
city = ["Tokyo", "Osaka"]
city.append("Fukuoka")
print(city)
要素の削除
ここではリストにあるFukuoka
の要素を削除しています。
city = ["Tokyo", "Osaka", "Fukuoka"]
city.remove("Fukuoka")
print(city)
要素の変更
ここではリスト0番目の要素をFukuoka
に変更しています。
city = ["Tokyo", "Osaka", "Fukuoka"]
city[0]=("Okinawa")
print(city)
スライス指定
ここではリスト内の選択した範囲を表示しています。
city = ["Tokyo", "Osaka", "Nagoya", "Sapporo", "Fukuoka"]
print(city[1:4])
print(city[1:])
print(city[:4])
辞書型のデータ
辞書型のデータは見出しと内容がセットになっています。今回は「春夏秋冬」とそれに対応する「イベント」を辞書にします。
season = {'春':'お花見', '夏':'花火大会', '秋':'ハロウィン', '冬':'クリスマス'}
print(season['春'])
print(season['夏'])
print(season['秋'])
print(season['冬'])
このようにキー(今回は春夏秋冬)に設定したデータが表示されます。
また辞書型のデータを全て確認することもできます
#keyの確認
season.keys()
#valueの確認
season.values()
タプル型のデータ
タプルは複数の要素からなる一組を表します。例えば「taroさんが5月20日」に健康診断を受けたとします。
そして「身長」をデータに残したい場合、
health_check = {}
key = ('taro','5/20')
health_check[key] = 170
print(health_check)
これを実行することで{('taro', '5/20'): 170}
という複数の要素の組をキーに設定できました。
ここで問題!
「jiroさんが4月20日」に健康診断を受けていた。身長は165cmとのこと。このデータを先ほどのデータに追加しなさい。変数名などは自由に変えてもよい。
解答はこちら(解いてから見る)
health_check = {}
key_taro = ('taro','5/20')
key_jiro = ('jiro', '4/20')
health_check[key_taro] = 170
health_check[key_jiro] = 165
print(health_check)
これでjiroさんの情報も入りました。
★最終問題★
これまで習ったリスト型、辞書型、タプル型のいずれかを使って好きなデータを作成し表示させなさい。
ただし、各データについては何かしらの関係性があるものとする(例えば春夏秋冬・都道府県など)。
参考文献
この記事は以下の情報を参考にして執筆しました。