Python 基礎 #Python

1. 基礎文法

基本的なルール

文末のセミコロンは不要(つけることもできる)
{}で処理をまとめるのではなく、インデントで処理をまとめる
メンバアクセスはドットで行う
処理を複数行にまたぐ場合、改行にはバックスラッシュを使用する

変数

「変数名 = 値」で宣言できる
「変数名:型名 = 値」で型を明示して変数宣言できる

※ただし、実行時に指定型以外の値を入れても、実行時エラーとはならないので注意
型指定はあくまで制作側へのヒント。

# 型指定なし
val = 10 

# 型指定あり
val:str = 'あいうえお'

単一行は「#」
複数行のコメント機能はないが、3重のシングルクォートorダブルクォートで囲むことで、複数行の文字列扱いにできる

# 単一行コメント

'''
  コメント1
  コメント2
  コメント3
'''

データ型

データ型	説明	例	補足
int	整数	1
float	浮動小数点	2.5
complex	複素数	1 + 1j	数字にjをつけると複素数リテラルになる
bool	真偽値	True, False	Trueは1, Falseは0扱い
str	文字列	'abc', "def", '''ghi''', """jkl"""	3重のクォートを使うと複数行にまたがる文字列を定義できる
list	リスト型	['hoge', 1, True]
dict	辞書型	{'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
tuple	タプル型	('hoge', 1, True)	要素の変更ができない
set	集合型	set(['hoge', 1, True]), set('hogehoge')	リスト型の値か、文字列を受け取り、重複した値を抜いて返す、文字列の場合は１文字ずつバラす
None	何もなし	None

2. 演算子

算術演算子

演算子	説明	例
+	加算	1 + 2 # 3
-	減算	1- - 5 # 5
*	乗算	10 * 2 # 20
**	累乗	2 ** 3 # 8
/	除算	10 / 3 # 3.3333333
//	切り捨て除算	10 // 3 # 3
%	剰余	10 % 3 # 1

比較演算子

演算子	説明
==	等しい
!=	等しくない
>	より大きい
>=	以上
<	より小さい
<=	以下
is	同一オブジェクト
is not	異なるオブジェクト
in	a in b aがbに含まれる
not in	a not in b aがbに含まれない

論理演算子

演算子	説明
and	a and b aとbが共に真の場合に真
or	a or b aかbの少なくとも1つが真の場合に真
not	not a aが真の時に偽、偽の時に真

ビット演算子

演算子	説明
&	論理積
｜	論理和
^	排他的論理和
<<	左シフト
>>	右シフト
-	ビット反転

三項演算子

(条件が真の時の値) if (条件) else (条件が偽の時の値) で書く

val = 1
print('OK' if val > 0 else 'NG') # OK

文字列演算

演算子	説明	例
+	文字列の連結	'abc' + 'def' # abcdef
*	文字列を繰り返し結合	'ab' * 3 # ababab
[n]	n番目の文字を切り出す	'abcdef'[2] # c
[n:m]	n~m-1番目の文字を切り出す	'abcdef'[2:4] # cd
[n:]	n番目以降の文字を切り出す	'abcdef'[2:] # cdef
[:m]	m-1番目までの文字を切り出す	'abcdef'[:5] # abcde
[n:m :s]	n~m-1番目の文字をs個飛ばしで切り出す	'abcdef'[2:5:2] # ce

3. 制御文

条件分岐

if...elif...else文(他言語で言うifelse文)
他言語で言うswitch文はないが、inを使うことで代用できる
範囲指定もできる

x = 10

# if...elif...else文
if x == 5:
  ...
elif x == 10:
  ...
else:
  ...

# 範囲指定
if 1 < x < 10:
  ...

# switch文ライクな書き方
# inを使う
if x == 5:
  ...
elif x in (2,3):
  ...
elif x in (3,4):
  ...
else:
  ...

# Noneの比較には、isやis notを使う
data = None
if data is None:
  ...

繰り返し文

pythonのfor文は他言語のforeach文に相当
while文はあるが、do~while文はない
rangeを組み合わせることで、他言語のfor文が実現できる

# while文
val = 1
while val < 3:
  print(val)
  val += 1

# for文とrange関数
for i in range(2)
  print(i) # 0, 1

# for文と文字列(リスト, 辞書など)
for c in 'hoge'
  print(c) # h,o,g,e

continue, break

# continue
# xが3の時continueする
for x in range(5):
  if x == 3:
    continue
  print(x)

# break
# xが3の時breakする
for x in range(5):
  if x == 3:
    break
  print(x)

4. 関数

「def」を使って定義する

# 普通のやつ
def fnc(a, b):
  return a + b 

# デフォルト値
def fnc(a, b=1):
  return a + b

# 可変長引数
# *をつける
def fnc(a, b, *args):
  print(a, b, args)

# キーワード付きの可変長引数
# **をつける
def fnc(a, b, **args):
  print(a, b, args)

# 引数、返り値の型指定
# ただし、処理を動かすとエラーは起きないので注意
def fnc(a:int, b:int) -> int:
  return a + b

例外処理

「try ~ except ~ else ~ finally」で表せる
意図的に例外を起こしたい場合は、「raise」を使う

try:
  ...
# 例外発生時の処理
except Exception as e:
  ...
# 例外が発生しなかった場合の処理
else:
  ...
# 例外の有無関係なく、必ず走る処理
finally
  ...

pass文

何もしないことを明示する

for i in range(10)
  if(i == 1):
    print(i)
  else:
    pass # 何もしない

def hoge():
  pass

5. モジュールとクラス

モジュールのインポート

同階層のインポート

# sub.py(インポートされる側)
def subFnc():
  ...

# インポートする側
# sub.pyをインポートする
import sub # 拡張子は付けない
sub.subFnc()

# sub.pyのsubFncをインポートする
from sub import subFnc
subFnc()

他階層に一つだけ存在するファイルのインポート

# sub.py(インポートされる側)
def subFnc():
  ...

# インポートする側
# subdirフォルダのsub.pyをインポートする
from subdir import sub
sub.subFnc()

# 次のような書き方でもOK
import subdir.sub
subidir.sub.subFnc()

他階層に複数存在するファイルのインポート

# サブフォルダに複数のファイルがある場合は
# __init__.pyを用意し、パッケージ化する必要がある

# __init.py
from . import sub1
from . import sub2

# sub1.py
def subFnc():
  ...

# sub2.py
def subFnc():
  ...

# main.py(インポートする側)
import subdir
subdir.sub1.subFnc()
subdir.sub2.subFnc()

標準ライブラリのインポート

import calendar
print(calendar.month(1999,12)

外部ライブラリのインポート

PyPI(https://pypi.python.org/pypi)というサービスからインストールする方法が一般的

# インストール
$ pip install [モジュール名]

# アンインストール
$ pip uninstall [モジュール名]

# 詳細確認
$ pip show [モジュール名]

# インストール済みモジュールの確認
pip list

# Macの場合は「pip」を「pip3」に読み替える

クラス

基本的なクラスの宣言

インスタンスメソッドの第一引数には、必ず自分自身を示すselfを定義する

class Member:
  # クラス変数
  LANG = 'JP'

  # コンストラクタ
  # __init__で宣言できる
  def __init__(self):
    self.name = ''

  # getter
  def getName(self):
    return self.name

  # setter
  def setName(self, name):
    self.name = name

taro = Member()
taro.setName('太郎')
print(taro.getName()) # 太郎
print(Member.LANG) # JP

クラスの継承

「class 子クラス名(親クラス名):」で定義できる

# 親クラス
class Parent:
  def __init__(self, a, b):
    self.a = a
    self.b = b
  def hello(self):
    print("hello"　 + self.a)

# 子クラス

# 親クラスをインポート
from dir1 import Parent

# 親クラスを継承
class Child(Parent):

  # 親クラスのオーバーライド(一部上書き)
  def __init__(self, a, b, c):
    super().__init__(a, b)
    self.c = c 

  # 親クラスのオーバーライド(全て上書き)
  def hello(self):
    print(self.b)

  # 子クラスで新たに定義したメソッド
  def bye(self):
    print("good bye" + self.c)

クラスメソッド

インスタンス化しなくても使用できるメソッド
メソッドの一番上に@classmethodと付けることで定義できる
第一引数にはそのクラス自身をclsという名前で指定する(これにより、クラスのメンバにアクセスできる)

class Coordinate:
    """ 座標クラス """

    def __init__(self):
        """ 初期化 """
        self.x = 0
        self.y = 0

    def show_coordinate(self):
        """ 座標を表示する """
        print(self.x, self.y)

    @classmethod
    def create_new_cood(cls, x, y):
        """ Coodinateオブジェクトを生成して返す """
        new_cood = cls() # Coodinateオブジェクトを生成
        new_cood.x = x # 座標を設定
        new_cood.y = y # 座標を設定
        return new_cood

cood = Coordinate() # インスタンスを生成する
cood2 = cood.create_new_cood(10, 20)
cood2.show_coordinate()

スタティックメソッド

インスタンス化してなくても使用できるメソッド
メソッドの一番上に@staticmethodと付けることで定義できる
クラスのメンバにはアクセスできない

import math

class Coordinate:
    """ 座標クラス """

    def __init__(self):
        """ 初期化 """
        self.x = 0
        self.y = 0

    def show_coordinate(self):
        """ 座標を表示する """
        print(self.x, self.y)

    @staticmethod
    def calc_dist(cood1, cood2):
        """ 座標間の距離を計算します """
        x = cood1.x - cood2.x
        y = cood1.y - cood2.y
        return math.sqrt((math.pow(x, 2) + math.pow(y, 2)))


cood1 = Coordinate() # インスタンスを生成する
cood1.x, cood1.y = 100, 100

cood2 = Coordinate() # インスタンスを生成する
cood2.x, cood2.y = 200, 200

dist = Coordinate.calc_dist(cood1, cood2) # スタティックメソッドを実行
print(dist)

クロージャ

関数のローカル変数を参照するような関数

def counter():
  count = 0

  # クロージャ
  # nonlocalをつけると、一つ外側のスコープに属する変数への代入が可能になる
  def inner_counter():
    nonlocal count
    count += 1
    return count

  return inner_count

cnt = counter()
print(cnt()) # 1
print(cnt()) # 2
print(cnt()) # 3

Python 基礎

目次

1. 基礎文法

基本的なルール

変数

コメント

データ型

2. 演算子

算術演算子

比較演算子

論理演算子

ビット演算子

三項演算子

文字列演算

3. 制御文

条件分岐

繰り返し文

continue, break

4. 関数

例外処理

pass文

5. モジュールとクラス

モジュールのインポート

同階層のインポート

他階層に一つだけ存在するファイルのインポート

他階層に複数存在するファイルのインポート

標準ライブラリのインポート

外部ライブラリのインポート

クラス

基本的なクラスの宣言

クラスの継承

クラスメソッド

スタティックメソッド

クロージャ