現在Python3エンジニア認定基礎試験の勉強中です。
学習したことを以下に整理していきます。
（個人のメモ用でもあるので、説明を少し省いている箇所もあります。）

1章食欲をそそってみようか

出題数 1/ 40問(2.5%)

1.1 Pythonの特徴

インタープリタ言語
- コンパイル・リンクが不要
- 対話モード
Pythonは高水準言語
- 高水準言語：人間が理解しやすい言語
- 低水準言語：機械語など
グルーピングにインデントを使用
- インデント：字下げのこと
動的型付け
- 変数や引数の宣言が不要
- C言語やJavaなどは静的型付け
モジュールとして再利用が可能
- モジュール：Pythonのファイル（.py）のこと
拡張可能
- ビルトインの関数やモジュールなど
主要OSで利用
- Windows, Mac OS X, UNIXなど

2章 Pythonインタープリタの使い方

出題数 1/ 40問(2.5%)

2.1 インタープリタの起動・終了

起動

python

python -c コマンド
　　　　例：python -c "print('hello')"

python -m モジュール名
　　　　例：python -m test
　　　　　（python test.pyと同じ操作）

python -i スクリプトファイル名
　　　　例：python -i script.py
※スクリプト実行後に対話モードへ

終了

Unixの場合：Ctrl+d
Windowsの場合：Ctrl+z
共通：quit()

2.2 引数を渡す

スクリプト起動時の引数
- sysモジュールのargvに割り当てられる（sys.argv）
- import sysを実行して参照
コマンドライン引数
- コマンド入力画面(コマンドライン)からプログラムを起動する際に指定する文字列のこと

2.3 対話モード

プライマリプロンプト：コマンド入力を促す（>>>）
セカンダリプロンプト：継続行の入力を促す（...）

2.4 エンコーディング

デフォルトはUTF-8
それ以外を使う場合は# coding: (エンコーディング方式)を1行目に記載
※shebangを書く場合は2行目

例

#!/usr/bin/env python3.9
# coding: shift_jis

3章気楽な入門編

出題数 6/ 40問(15%)

3.1 コメントアウト

ハッシュ記号 # でコメントアウト
文字列リテラル (引用符で囲まれた文字列) 内部はコメントアウトできない

3.2 数値計算

四則演算
>>> 1 + 3 * 4 / 2 -> 7.0
剰余
>>> 5 % 2 -> 1
小数点以下切り捨て
>>> 7 // 3 -> 2
累乗
>>> 2 ** 3 -> 8
変数
>>> a = 1
>>> b = 2
>>> a + b
-> 3
四捨五入
>>> round(5.4) -> 5
>>> round(5.5) -> 6
>>> round(5.43, 1) -> 5.4
その他
complex(複素数)、decimal(10進数)、fraction(分数)などもサポート

3.3 文字列

シングルクォーテーション、ダブルクォーテーション
>>> 'hello' -> 'hello'
>>> "hello" -> 'hello'
>>> 'dosen\'t' -> "dosen't"
>>> "dosen't" -> "dosen't"
エスケープシーケンス
\n：改行
\t：タブ
print()関数とraw文字列
print()関数：全体を囲む引用符を除去、特殊文字として解釈
raw文字列：特殊文字として解釈しない

>>> 'a\nb' -> 'a\nb'
>>> print(r'a\nb') -> a\nb
>>> print('a\nb') -> a
b

トリプルクォーテーション

>>> '''
... a
... b
... c
... '''
'\na\nb\nc\n'

長い文字列

>>> ('あいうえお'
... 'かきくけこさしすせそ')
'あいうえおかきくけこさしすせそ'

長さ
>>> word = 'abc'
>>> len(word)
-> 3
連結、繰り返し
>>> 'a' 'b' -> 'ab'
>>> 'a' + 'b' -> 'ab'
>>> 'a' * 3 -> 'aaa'
インデックス指定・スライス
>>> word = 'hello'
>>> word[1]
-> 'e'
>>> word[-1]
-> 'o'
※インデックス指定は範囲外を指定するとエラー

>>> word[0:2]
-> 'he'
※スライスは範囲外をしてもエラーにならない

3.4 リスト

[]で宣言
>>> a = [1,2,3]
>>> a
-> [1, 2, 3]
※数字、文字列、辞書型のデータなどを並べられる
文字列と同様に長さの取得が可能
・文字列と同様に連結、繰り返しが可能
文字列と同様にインデックス指定・スライスが可能
改変可能（ミュータブル）
※文字列は改変不可（イミュータブル）
要素の追加
>>> a = [1,2,3]
>>> a.append(4)
>>> a
-> [1, 2, 3, 4]

3.5 多重代入

1行で記述可能
複数の変数に値を代入する場合、代入によって変数の値が更新される影響を受けない

>>> a = 10
>>> a, b = 3, a + 1
>>> print(a, b)
-> 3 11

3.6 条件分岐

bool型（True、False）で判定
数値：0 → False、1 → True
シーケンス（リストや文字列）：長さが0 → False、長さが0以外 → True
比較演算子：>、<、>=、<=、==、!=

3.7 print()関数

引用符なしで表示
アイテムとアイテムの間はスペース
キーワード引数endで出力末尾の調整が可能

>>> print("abc", "def")
abc def

>>> for i in range(5):
...     print(i, end=",")
...
0,1,2,3,4,

4章制御構造ツール

出題数 9/ 40問(22.5%)

4.1 if文

記載方法
if 条件:
elif 条件:
else:

>>> a = 1
>>> if a < 0:
...     print("負の数")
... elif a == 0:
...     print("0")
... else:
...     print("正の数")
...
正の数

4.2 for文

記載方法
for 変数 in 要素の集まり:
※入れ子構造により多重ループも可能

>>> wordlist = ["abc", "defg"]
>>> for word in wordlist:
...     print(word, len(word))
...
abc 3
defg 4

4.3 while文

記載方法
while 条件:
※条件が真（True）であれば実行
※入れ子構造により多重ループも可能

>>> i = 0
>>> while i < 5:
...     print(i)
...     i = i + 1
...
0
1
2
3
4

4.4 各種関数（range、list、enumerate）

range()関数
range (終了値):
range (開始値, 終了値):
range (開始値, 終了値, ステップ数):

>>> range(3) -> range(0, 3)
>>> range(0, 3) -> range(0, 3)
>>> range(0, 20, 5) -> range(0, 20, 5)

list()関数
要素の集まりをリスト形式に変換
>>> list('abc') -> ['a', 'b', 'c']
>>> list(range(3)) -> [0, 1, 2]
>>> list(range(0, 20, 5)) -> [0, 5, 10, 15]
enumerate()関数
for (変数),(変数) in enumerate(要素の集まり):

>>> wordlist = ["abcde", "fjh"]
>>> for i, item in enumerate(wordlist):
...     print(i, item)
...
0 abcde
1 fjh

以下のようにrangeとlenを組み合わせた場合も同様の結果になる

>>> wordlist = ["abcde", "fjh"]
>>> for i in range(len(wordlist)):
...     print(i, wordlist[i])
...
0 abcde
1 fjh

4.5 繰り返し処理

continue、break、else

continue：繰り返し処理をスキップ
break：繰り返し処理を中断
else：繰り返し処理終了後に実行

>>> for i in range(5):
...     if i == 3:
...         continue
...     print(i)
... else:
...     print("終了")
...
0
1
2
4
終了

>>> for i in range(5):
...     if i == 3:
...         break
...     print(i)
... else:
...     print("終了")
...
0
1
2

イテラブル、イテレータ
イテラブル：繰り返し可能なオブジェクト
イテレータ：イテレーションした状態を記憶するオブジェクト
※iter()でイテレータ化したものをnext()で取り出せる

4.6 pass文

後で実装する場合などの仮置き場として使用
※実行しても何も起きない
while True:内で実行すると無限ループになる

>>> def abc():
...     pass
...

4.7 関数・引数

関数はdefを使用
スコープ（変数の有効範囲）
シンボル表を読み取る順はローカル → グローバル → ビルトイン
※他のスコープに代入する場合はglobal文やlocal文を使用
オブジェクトへの参照渡し　※追記：Pythonでは参照渡しは存在せず、値渡しのみ
（以下は部分的には正しいが、参照渡しを勘違いして理解していることによる誤りとのこと）
引数がミュータブルの場合
　　関数内で値が変更されると呼び出し元の変数も影響を受ける
引数がイミュータブルの場合
　　関数内で値が変更されても呼び出し元の変数は影響を受けない
return文
関数の外で値を使用できる（return文がないとNoneになる）
関数の実行を終了させたいときにも使用可能
引数のデフォルト値
デフォルト値は、関数が定義された時点で関数を定義している側のスコープで評価
　　例：関数が定義されている時点で定義されている変数の値を使用
デフォルト値は1回のみ評価
位置引数、キーワード引数
位置引数：値の指定なし
キーワード引数：=で値を指定
※位置引数、キーワード引数の順番
※キーワード引数の順序は問われない
可変長引数
*args：タプルで受け取る
**kwargs：辞書で受け取る
※*args、**kwargsの順番
特殊引数
位置専用引数：/より前
　　※使用例：APIの引数名変更により呼び出せなくなるのを防ぐ
　　　　　　　位置引数と任意個数を表すキーワード引数の衝突を防ぐ
キーワード専用引数：*より後ろ
アンパック
複数の要素を各変数に代入
*：リストやタプルをアンパック
**：辞書をアンパック
lambda(ラムダ)式
名前を付ける程でもない小規模な関数に使用
他の関数と組み合わせて使用する事が前提とされた定義式
　　　（sort、max、 map、 filterなど）
docstring（ドキュメンテーション文字列）
定義の先頭にその関数の使い方を記述
"""で囲んで記載
help()で呼び出し可能
関数アノテーション
引数アノテーションと返り値アノテーション
　　　　def abc(x:str, y:int) -> str:
挙動に変化はない
.__annotations__で型の確認が可能

4.8 コーディング規約

PEP8：Pythonのスタイルガイド
- インデントはスペース4つ
- 79文字以下で折り返す
- 他の行にコメントを書く
- カンマの後ろはスペース
- クラス名は頭文字を大文字に
- 関数やメソッドは小文字の単語を_で繋ぐ
- エンコーディングはUTF-8(Pythonのデフォルト)かASCIIを使用

※5章以降は別途記載予定・・・

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