ブロック
- Javaなどの
{}のようなブロックはインデントで表現する。
コメント
- コメントは
#。 3重のクォーテーションで、複数行コメントとして使える。
変数
- 変数の作成
変数名 = 値 - 変数名は、
sample_colorのように、_で区切るのが一般的。 - constのような定数は基本的にない。
CONST_VALUE=100のように大文字、アンダースコアで命名する。 -
type()関数で、型を調べられる。 -
id(オブジェクト)でオブジェクトのid番号を調べられる。
数値型
- Pythonの数値型は、整数型(int)、浮動小数点型(float)、複素数型(complex)の３種類。
- リテラル、
5はint、5.0はfloat、0xff = 255は１６進数、0o23 = 19は８進数、0b1111 = 15は２進数。 -
float("160.5")で文字列型をfloat型に変換できる。 - 指数表現
9.5e3 == 9.5 * 10 ** 3 -
int("5")で文字型から整数型に変換。int("FFF",16)で１６進数を整数型に変換。 -
str(数値)で数値型から文字型に変換する。hex()oct()bin()を使うと、それぞれ１６進数、８進数、２進数の文字型に変換する。
演算子
- 四則演算は、
+ - * / - べき乗は、
** - 切り捨て除算、
// - 剰余、
% - 代入演算子は、
+= -= *= /= //= %=などが使える。++ --は使えない。
文字列型
- 文字列型は、シングルクォーテーションかダブルクォーテーションで囲む。
\でエスケープ。 - 複数の行の文字列を記述するには、３重クオーテーションで囲む。
- 文字列は、
+で結合できる。
print関数、input関数
-
print(引数１, 引数２, ...)で画面表示。改行しないようにするprint(引数１, 引数２, ... , end="") - キーボードから入力するには、
str = input("入力してください：")のようにして、文字列型が返却される。
シーケンス型（リスト、タプル、文字列、など）
-
height = [180, 165, 159, 171, 155]のようにしてリスト型を作成する。 -
height[0]のようにして、リスト型の中身を取り出す。 -
height[1] = 182のようにして、中身を変更できる。 -
height[-1]で一番右の値を取り出す。 -
len(height)でリストの長さを返す。 -
height_tuple = (180, 165, 159, 171, 155)のようにしてタプル型を作成する。タプルは値が変更不可なリスト。()は省略可。値の取り出し方はリストと同じ。 -
list()tuple()でリストとタプルの相互変換可能。
import
-
import モジュール名でモジュールのインポートをする。 -
モジュール名.コンストラクタを呼び出すことにより、クラスのインスタンスを作成する。 -
インスタンス変数.メソッド名（引数, ...）でメソッドを呼び出す。
import calendar
cal = calendar.TextCalendar()
cal.prmonth(2016, 1)
-
from モジュール名 import クラス名1, クラス名2, ...と指定すれば、クラスを呼ぶ時のモジュール名を省略できる。
from calendar import TextCalendar
cal = TextCalendar()
cal.prmonth(2016, 1)
- 関数のモジュールをインポートする（クラスのインポートと同じ）
-
import モジュール名の時、モジュール名.関数名で関数を呼び出せる。 -
from モジュール名 import 関数名1, 関数名2, ...の時は、関数名を直接呼び出せる。 -
from モジュール名 import *で全ての関数を読み込む。
乱数の利用
import random-
randint(0,3)で、０以上３以下の整数の乱数を生成する。 -
randrange(3)で。０以上３未満の整数の乱数を生成する。
if文
if 条件式A:
処理１
elif 条件式B:
処理２
else:
処理3
- 論理演算子は、
andorを使う。 - 条件式は、
3 <= month < 5のように書ける。 - リストやタプルは、
inで含まれるかを判定できる3 in [1, 2, 3, 4] -
not inで含まれないかを判定できる3 not in [1, 2, 3, 4] -
innot inは文字列にも使える"日" in "月火水木金土日" - Pythonには、switch文はない。
- 以下のように３項演算子を使える。
値１ if 条件式 else 値２
msg = "こんにちは" if hour < 18 else "こんばんは"
ループ処理
- Pythonに、do〜whileループはない
- range([開始,] 終了[, ステップ])
# for文
for l in list:
処理
# １０回繰り返す(i=1〜9)
for i in range(10):
処理
# rangeオブジェクトをリストに変換
l = list(range(0, 31, 10))
# i=[0, 10, 20, 30]
# while
while 条件式:
処理
- enumerate()関数を使うと、インデックスと要素のペアが取り出せる。
countries = ["フランス", "アメリカ", "中国" , "ドイツ" , "日本"]
for index, country in enumerate(countries):
print(str(index + 1) + ":", country)
- zip(リスト1, リスト2, ...)関数を使うと、複数のリストの値を、一番短いリストの要素がなくなるまで、タプルとして順に取り出せる。
weekday1 = ["Sun", "Mon", "Tue" , "Wed" , "Thu"]
weekday2 = ["日", "月", "火" , "水" , "木", "金", "土"]
for (eng, jap) in enumerate(weekday1, weekday1):
print(eng + ":" + jap)
- elseで、forループが終了した時の処理を書ける。ただし、breakで抜けた時は実行されない。
for 変数 in イテレート可能なオブジェクト:
ループ本体
else:
完了した時に実行されるブロック
例外処理
- exceptで、例外を指定しないと、任意の例外を捕まえることができる。
- exceptで、タプルを使って、複数の例外を指定することができる。
- elseで、例外が発生しなかった場合の処理を記述できる。
try:
例外が発生する可能性がある処理
except 例外:
例外が発生した場合の処理
else:
例外が発生しなかった場合の処理
文字列の活用
-
"python".upper()で大文字を出力する。 -
"python".lower()で小文字を出力する。 -
"python".count("y")で指定した文字列の出現回数をカウントする。 -
"/python/".startswith("/")で指定した文字列で終わるかどうかをTrue/Falseで返す。 -
"/python/".endswith("/")で指定した文字列で終わるかどうかをTrue/Falseで返す。 -
"python".find("t")で指定した文字列が含まれるかどうかをTrue/Falseで返す。 -
",".join(リスト)で指定した文字列とリストを連結して返す。 "Python".replace（"n", "a") # Pythoa-
"Apple Orange Pineapple".split(" ") # ['Apple', 'Orange', 'Pineapple']セパレータで区切る。 -
"Pineapple"[4:9] # apple0から始まる４番目から9−１=８番目を取り出す。 -
[開始値：]、[:終了位置]で開始値または終了位置を省略できる。 -
"月" in "月火水木金土日" # Trueinで含まれるかどうか調べる。 -
"abcde".find("d")) # 3find()で文字列が見つかった位置を返す。みつからなければ-1を返す。 -
"こんにちは{}の世界へようこそ{}月{}日".format("Python", 12, 24) # こんにちはPythonの世界へようこそ12月24日formatで、{}の中に文字や数字を埋め込むことができる。 -
"こんにちは{2}の世界へようこそ{0}月{1}日".format(12, 24, "Python") # こんにちはPythonの世界へようこそ12月24日{}の中の数字で、順番を指定することができる。 -
{引数の番号:.桁f}で小数点の桁数を指定できる。 -
{引数の番号:,}で３桁区切りでカンマを挿入できる。
リストやタプルの基本操作
-
+でリストを結合する。["春", "夏"] + ["秋", "冬"] # ['春', '夏', '秋', '冬']（新たなリストを作成する） -
*でリストを繰り返す。["春", "夏"] * 3 # ['春', '夏', '春', '夏', '春', '夏']（新たなリストを作成する） -
リスト[０から始まる開始位置:０から始まる終了位置の次の番号]で要素を取り出す。 -
[::ステップ数]でステップ数ごとに要素を取り出せる。 -
探したい要素 in リストで、存在するかどうかをTrue/Falseで返す。not inで存在しないことを返す。 -
リスト.index(探したい要素)で順番を返すが、見つからない場合はValueError例外を返す。 -
リスト[インデックス] = 値でリストの値を変更する。インデックスが見つからなければIndexError例外が発生する。 -
リスト.append(追加したい値)でリストに値を追加できる。リストを追加した時は1つの要素として追加され、リストが入れ子になる。 -
リスト.remove(削除したい値)で、値に一致する最初の要素を削除できる。（一致しても２番目以降は削除されない） -
del リスト[インデックス]で、指定したインデックスの要素を削除できる。 -
del リスト[1:4]で、インデックス１〜３が削除できる。 -
max(リスト) min(リスト) sum(リスト)で、それぞれ最大、最小、合計値を返す。 - リスト同士が同じ値かを調べるには、
==演算子を使う。オブジェクトか同じかどうかは、is演算子を使う。 -
リスト.reverse()で、そのリスト自身を反転させる。
コマンドライン引数
- コマンドライン引数は、
sys.argvからリストが取れ、０番目は実行プログラムファイル名で、１番目〜から取得する。
import sys
# インデックス番号を取得するためにenumerate()関数を使用する
for i,a in enumerate(sys.argv):
print(i,a)
辞書
- 辞書
{キー1:値1, キー2:値2, キー3:値3, ...} - 要素数は、
len(辞書) - 辞書のキーにタプルが使える
{("日本","東京都"):"千代田区",("日本","千葉県"):"船橋市",("日本","埼玉県"):"川口市"} - 値を取り出す
辞書[キー] - 値を更新する
辞書[キー] = 新しい値 - ペアを追加する
辞書[追加するキー] = 追加する値 - ペアを削除する
del 辞書[キー]- 存在しないキーを指定すると、
KeyError例外が発生する
- 存在しないキーを指定すると、
- キーが存在するかどうか調べる
キー in 辞書 - for文などで使用する（イテレート）
- キーの一覧を取得する
辞書.keys() - 値の一覧を取得する
辞書.values() - ペアの一覧を取得する
辞書.items()
- キーの一覧を取得する
- 文字列の中に出てくるフルーツの数をカウントするプログラム
fruits = "apple orange strawberry banana orange apple grape strawberry apple"
count = {}
fruits_list = fruits.split(" ")
for f in fruits_list:
if f in count:
count[f] += 1
else:
count[f] = 1
for k, v in count.items():
print(k, v)
# apple 3
# orange 2
# strawberry 2
# banana 1
# grape 1
集合(set)
- 重複を許さないリストは、集合（set)で、
{要素1, 要素2, 要素3, ...}で作る。 -
set(リスト)でリストから集合が作ることができる、重複はなくなる。 -
集合.add(追加する要素)で要素を追加する。 -
集合.remove(削除する要素)で要素を削除する。 -
集合.clear()で全ての要素を削除する。 -
inで含まれるか調査する。 -
set1 | set2で両方を含む、新たな集合を返す。 -
set1 & set2で両方に共通した要素をもつ、新たな集合を返す。 -
set1 - set2でset1に含まれ、かつset2に含まれない、新たな集合を返す。 -
set1 ^ set2でset1とset2のどちらか一方に含まれる、新たな集合を返す。
内包表記
-
[式 for 変数 in イテレート可能なオブジェクト]リストを作成する
l = [num ** 2 for num in range(0, 21, 2)]
# [0, 4, 16, 36, 64, 100, 144, 196, 256, 324, 400]
dolls = [1,55,243,445,178]
rate = 106
yens = [d * rate for d in dolls]
# [106, 5830, 25758, 47170, 18868]
-
ifの追加[式 for 変数 in イテレート可能なオブジェクト if 条件式]
address = ["東京都千代田区", "東京都世田谷区", "埼玉県さいたま市", "神奈川県横浜市", "東京都足立区"]
# 東京都のみ取り出す
tokyo = [a for a in address if a.startswith("東京都")]
# ['東京都千代田区', '東京都世田谷区', '東京都足立区']
people = [("鈴木", "女"), ("山田", "男"), ("高橋", "女"), ("佐藤", "男")]
# 男のみの名前を取り出す
man = [p[0] for p in people if p[1] == "男"]
- 辞書の内包表記
{キー:値 for 変数 in イテレート可能なオブジェクト}
en = ["apple", "orange", "cherry", "banana"]
jp = ["りんご", "オレンジ", "さくらんぼ", "バナナ"]
fruits = {k: v for k, v in zip(en, jp)}
# {'apple': 'りんご', 'orange': 'オレンジ', 'cherry': 'さくらんぼ', 'banana': 'バナナ'}
- 集合の内包表記
(式 for 変数 in イテレート可能なオブジェクト} - タプルの内包表記はない。
関数
def 変数名(引数1, 引数2, ...):
処理
return 戻り値
- キーワード引数 呼び出し側：
f(p1=100, p2=200) - デフォルト引数 関数定義側：
f(a=1, b="empty"): - 関数に渡された引数は、関数内で変更しても呼び出し側には反映されないが、関数にミュータブルな引数を渡すと変更が反映される（appendなどの破壊的メソッドのみ）
def change(a):
a.append(4)
a = [1, 2, 3]
change(a)
print(a)
# [1, 2, 3, 4]
変数のスコープ
- グローバルスコープ 関数の外部で作成された変数 プログラム全体で有効
- ローカルスコープ 関数の内部で作成された変数
- 同じ名前がある場合は、ローカルスコープが優先されるため、関数内でグローバル変数に代入したい場合は、
global グローバル変数名で定義する必要がある。
- 同じ名前がある場合は、ローカルスコープが優先されるため、関数内でグローバル変数に代入したい場合は、
可変長引数
- 可変長引数を定義する場合は、変数名の前に
*をつける。def(*objects, sep = ''):可変長変数の後ろの引数は、キーワード引数にする。（どこまでが可変長引数かわからないため） - 可変長引数はタプルとして受け取る。
キーワード引数を辞書として受け取る
- 仮引数名の前に
**をつけると、キーワード指定された任意の数の引数を辞書として受け取れる。
def dic(**a):
print(a)
dic(height=100, width=80, depth=50)
# {'height': 100, 'width': 80, 'depth': 50}
### 関数もオブジェクト
-
hello(a)は、my_func = helloと代入すれば、my_func(a)として呼び出し可能。
ラムダ式
lambda 引数1, 引数2, 引数3, ... : 処理- キーワード引数やデフォルト値、可変長引数、も使用可。
smaller = lambda n1, n2: n2 if n1 > n2 else n1
print(smaller(9, 2)) # 2
print(smaller(1, 11)) # 1
ave = lambda *n : sum(n) / len(n)
print(ave(1, 5, 10, 50, 1000, 5000, 10000)) # 2295.1428571428573
リストの要素をまとめて処理する map()関数
-
map(関数, リスト)mapオブジェクトで返す。（イテレート可能なオブジェクト） -
list(map(関数, リスト))リストで返す
def cm(inch): return inch*2.54
inches = map(cm, [1, 2, 5, 10, 100])
for i in inches:
print(i)
print(list(map(cm, inches))) # [2.54, 5.08, 12.7, 25.4, 254.0]
# 以下のように書いても同じ
print(list(map(lambda inch: inch*2.54, [1, 2, 5, 10, 100]))) # [2.54, 5.08, 12.7, 25.4, 254.0]
# 内包表記
print([n*2.54 for n in [1, 2, 5, 10, 100]]) # [2.54, 5.08, 12.7, 25.4, 254.0]
リストの値をフィルタリングする filter()関数
-
filter(関数, リスト)関数でTrueとなる要素をイテレート可能なオブジェクトで返す
print(list(filter(lambda n: n % 2 == 0, range(0, 10)))) # [0, 2, 4, 6, 8]
# 内包表記
print([n for n in range(0, 10) if n % 2 == 0]) # [0, 2, 4, 6, 8]
リストをソートする
-
リスト.sort()でそのリスト自身をソートする。リスト.sort(reverse=True)でそのリスト自身を逆順ソートする。 -
ソートされたリスト = sorted(リスト)でソートしたリストを返す。 -
ソートされたリスト = sorted(ソートする前のリスト, key=str.upper)大文字としてソートする -
ソートされたリスト = sorted(key=関数)関数の結果でソートする
辞書をソートする
names = {"taro": 2, "jiro": 4, "saburo": 1, "shiro": 3}
# 値でソートする
print(sorted(names.items(), key=lambda n: n[1])) # [('saburo', 1), ('taro', 2), ('shiro', 3), ('jiro', 4)]
# 値でソートする（逆順）
print(sorted(names.items(), key=lambda n: n[1], reverse=True)) # [('jiro', 4), ('shiro', 3), ('taro', 2), ('saburo', 1)]
ジェネレータ関数
- returnの代わりに
yieldで値を返す -
next()関数で次を取り出す。 -
forで取り出せば例外は発生しない。
def gen(str):
for c in str.upper():
yield c
yes = gen("yes")
print(next(yes)) # Y
print(next(yes)) # E
print(next(yes)) # S
print(next(yes)) # StopIteration例外
for h in gen("hello"):
print(h, end="")
# HELLO
ジェネレータ式
(式 for 変数 in イテレート可能なオブジェクト)- 一見するとタプルの内包表記に見えるが、タプルの内包表記はない。
gen = (c for c in "hello".upper())
for g in gen:
print(g, end="")
ファイル読み込み
- オープンとクローズ
-
f = open(ファイル名, モード, エンコーディング)- デフォルトは、モード＝"r"、エンコーディング="utf_8"
f.close()
-
- read
-
str = f.read()ファイル全体をまとめて文字列として読み込む -
str = f.read(5)指定した文字数を分だけ読みこむ。もう一度read(文字数)で続きから読みこむ
-
- readlines
-
lines = f.readlines()各行をリストの要素として読み込む。改行コードは\nとなる。 -
lines = f.readlines(2)サイズを制限して読みこむ
-
- leadline
-
f.readline()１行ずつ文字列として読みこむ。ファイルの終わりになると、空文字を返す。 -
for i, line in enumerate(f)を使用しても、lineに１行ずつ読みこむ。
-
- with文を使えば、close不要。
with open("hello.txt") as f:
print(f.read())
with open("hello.txt") as f:
for i, line in enumerate(f):
print(i, line, end="")
クラス
- クラス名は慣習的に、
MyClassのようなアッパーキャメルケースを用いる - コンストラクタ
def __init__(self, 引数1, 引数2, ...): - インスタンス変数に値を入れる
self.インスタンス変数名 = 値 - インスタンスの生成
変数 ＝ クラス名(引数, ...)コンストラクタの第一引数selfには、自動的に自分自身が入るので、第二引数以降を指定する。 - コンストラクタで値を代入した変数がインスタンス変数、メソッドの外部で値を代入したものがクラス変数となる
- メソッドの定義は、
def メソッド名(self, 引数, ...): - privateメソッドは、メソッド名の前に
__をつける。 外部からアクセスできるが、アクセスしてほしくないメソッドは_をつける - getter, setterメソッドは慣習的に
get_nameset_nameのように命名する。 -
プロパティ名 = propery([セッターメソッド[,ゲッターメソッド]])でプロパティを設定する
class Customer:
# クラス変数
bmi = 22
# コンストラクタ
def __init__(self, number, name, height=0):
# インスタンス変数
self.__number = number
self.__name = name
self.__height = height
# ゲッター
def get_name(self):
return self.__name
def get_number(self):
return self.__number
# セッター
def set_number(self, number):
self.__number = number
def get_height(self):
return self.__height
# 標準体重を算出する
def std_weight(self):
return Customer.bmi * (self.height / 100) ** 2
# プロパティの設定
name = property(get_name)
number = property(get_number, set_number)
height = property(get_height)
if __name__ == "__main__":
# オブジェクトの生成
taro = Customer(101, "斎藤太郎", 180)
# 値を変更する
taro.number = 150
print("No.{} の {} さんの標準体重は {:.2f}kg です。".format(
taro.number, taro.name, taro.std_weight()))
# No.150 の 斎藤太郎 さんの標準体重は 71.28kg です。
モジュール
- モジュール名は、ファイル名から拡張子
.pyを除いた名前になる。- ファイル名が
customer_m1.pyのとき、customer_m1がモジュール名となる。
- ファイル名が
- モジュール名、ファイル名は慣習的に小文字とアンダースコアが推奨される。
-
if __name__ == "__main__":のブロックは、ファイル名のみが指定されたときに呼ばれる。
クラスの継承
-
class サブクラス名(スーパークラス名)で定義する。 -
super().__init__(引数)でスーパークラスのコンストラクタを呼び出す