DNET_PythonFirstStep

Pythonファースト・ステップ

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インストール

• 何気にWindows環境へのインストールになっている。

• WSL2/Linux上でNotebook系を使うのもオススメ

  • Jupyter Notebook
  • WSL2 Ubuntu 24.04 LTS 2025/1/21
  • Ubuntu 24.04 on Azure via Bastion 2025/2/27

本体

Pythonの該当節に移動しました。

pip

• Python 2（Pythonの該当節を参照）のパッケージ・マネージャ（パッケージ管理システム）がpip
• Python 3（Pythonの該当節を参照）のパッケージ・マネージャがpip3

pipのインストール

最新のPythonをインストールすると自動的にpipもインストールされる。

パッケージのインストール

pip3 install XXXX

WARNINGが出たらアップデート

>python -m pip install --upgrade pip

その他

Jupyter Notebook

Jupyter Notebook

JupyterLab

JupyterLab

VSCodeプラグイン

Visual Studio Codeのプラグイン。

• Visual Studio Codeをインストールする。
• Visual Studio Codeを起動して、ファイルを拡張子*.pyで保存する。
• 以下のように推奨の拡張機能が表示されるので、これをインストールする。

モード

インタプリタ

CMD or Anaconda Promptを起動する

• Pythonのバージョン情報の確認

  python --version
  

Pythonインタプリタを起動する

• Pythonインタプリタを起動

  python
  

Pythonインタプリタの実行

• 算術計算

  >>>1+1
  2
  

• データ型

  >>>type(10)
  <class 'int'>
  

• 変数

  >>>x=10
  >>>print(x)
  10
  

• リスト

  >>>a=[1,2,3,4,5]
  >>>print(a)
  [1,2,3,4,5]
  >>>a[0]
  1
  >>>a[4]
  5
  >>>a[4]=99
  >>>a[4]
  99
  >>>print(a)
  [1,2,3,4,99]
  

• ディクショナリ

  >>>dic={'hoge1':1}
  >>>dic['hoge2']=2
  >>>print(dic)
  {'hoge1': 1, 'hoge2': 2}
  

• boolと論理演算

  >>>hungry = True
  >>>sleepy = False
  >>>type(hungry)
  <class 'bool'>
  >>>not hungry
  False
  >>>hungry and sleepy
  False
  >>>hungry or sleepy
  True
  

• if文

  >>>hungry = True
  >>>if hungry:
  ...    print("im hungry") # 半角スペースのインデントが必要
  ...
  im hungry
  >>>hungry = False
  >>>if hungry:
  ...    print("im hungry") # 半角スペースのインデントが必要
  ...else:
  ...    print("im not hungry") # 半角スペースのインデントが必要
  ...    print("im sleepy")
  ...
  im not hungry
  im sleepy
  

• for文

  >>>for i in [1,2,3]:
  ...    print(i) # 半角スペースのインデントが必要
  ...
  1
  2
  3
  

• 関数

  >>>def hello():
  ...    print("hello!")
  ...
  >>>hello()
  hello!
  >>>def hello(object):
  ...    print("hello " + object + "!")
  ...
  >>>hello("hoge")
  hello hoge!
  

Pythonインタプリタの終了

対話モードを終了するには、 exit() を実行する。

スクリプトファイル

Pythonスクリプトファイルに保存

テキストファイルに

print("im hungry")

と書いて、拡張子を*.pyとして保存する（例 hungry.py）。

Pythonスクリプトファイルを実行

cdでカレントディレクトリに移動して、

>python hungry.py
im hungry

基本

インデント

Pythonのインデントはコードブロックを意味するので、
むやみなインデント付与は出来ないようになっている。

インタプリタ（基本）

Pythonインタプリタの実行を参照。

変数

命名規則

• 必ず半角英字で始める
• 予約語との衝突はNG

数値と文字列

数値

• 四則演算

• 累乗

  2 ** 3
  

• 割商

  10 // 3
  3
  

• 割余

  10 % 3
  1
  

• 指数表現

  • 1 * 10の7乗

    1.0e7
    

  • 1 * 10の-7乗

    1.0e-7
    

文字列

• クォーテーション

  • シングル（'）
    文字列中で（"）を使う場合。

  • ダブル（"）
    文字列中で（'）を使う場合。

• 演算

  • 連結

    >>> x = "hoge" + "hoge"
    >>> print(x)
    hogehoge
    

  • 繰り返し

    >>> x = "hoge" * 2
    >>> print(x)
    hogehoge
    

• castメソッド

  int("2022") => 数値の2022
  

• formatメソッド

  • 文字列中に変数値を挿入

    >>> month = 9
    >>> day = 1
    >>> temp = 30
    >>> '{}月{}日の気温は{}度です｡'.format(month, day, temp)
    '9月1日の気温は30度です｡'
    

  • 小数の桁数指定

    >>>num = 123.456
    >>>print('{:.1f}'.format(num))
    123.5
    

• コメント

  • １行

    # コメント
    

  • 複数行

    """
    コメント
    """
    

コレクション型

リスト

配列の事。

• 定義

  hoge = ['aaa', 'bbb', 'ccc', 'ddd']
  

• インデックス

  • 通常

    >>>hoge[0]
    'aaa'
    

  • 後ろから

    >>>hoge[-3]
    'bbb'
    

  • スライシング
    ややこしいが、対応する番号の要素の一つ前の区切りでスライスする。

    >>>hoge[1:3]
    ['bbb', 'ccc']
    

• メソッド

  • 追加

    >>>hoge.append('xxx')
    >>>hoge
    ['aaa', 'bbb', 'ccc', 'ddd', 'xxx']
    

  • 削除

    >>>hoge.remove('aaa') # インデックス指定ではないっぽい
    >>>hoge
    ['bbb', 'ccc', 'ddd', 'xxx']
    

• 文とか関数とか

  • del文

    >>>del hoge[0] # インデックス0の要素を削除
    >>>hoge
    ['ccc', 'ddd', 'xxx']
    

  • len関数

    >>>len(hoge)
    3
    

タプル

• 定義後、変更が出来ないリスト
• 定義は角括弧ではなく丸括弧を使う。

集合

• 要素を順番や重複を考えない（C#のHashSetに近い）
• 定義は角括弧・丸括弧ではなく中括弧（{}）を使う。

辞書

• キー＆バリュー（C#のDictionaryに近い）
• 定義は角括弧・丸括弧ではなく中括弧（{}）を使う。

制御構文

真偽と演算子

bool型

• 真 : True
• 偽 : False

比較演算子

==
!=
>
<
>=
<=

論理演算子

and
or
not

in演算子

コレクション型のデータに特定の要素が含まれているかどうか

条件分岐

if（SelectとかSwitchは無い）

if 条件式A:
  ...
elif 条件式B:
  ...
else:
  ...

if

条件式Aが真（true）の場合に実行する処理

elif

条件式Aが偽（false）で条件式Bが真（true）の場合に実行

else

すべての条件式が偽（false）の場合に実行

繰り返し

foreach的なforのみ実装

基本形

• オブジェクト（コレクション等）

  for 変数 in オブジェクト:
    実行する処理
  

• 内部でbreakやcontinueが使える。

rangeを使う

• 例１

  for num in range(5, 10):
    print(num)
  5
  6
  7
  8
  9
  

• 例２

  for num in range(0, 10, 3):
    print(num)
  0
  3
  6
  9
  

複数要素を返す

• enumerate（indexとvalue）

  hoge = ['aaa', 'bbb', 'ccc', 'ddd']
  for index, value in enumerate(hoge):
    print(index)
    print(value)
  0
  aaa
  1
  bbb
  2
  ccc
  3
  ddd
  

• zip（複数のコレクション）

  hoge1 = ['aaa', 'bbb', 'ccc', 'ddd']
  hoge2 = ['xxx', 'yyy', 'zzz']
  for value1, value2 in zip(hoge1, hoge2):
    print(value1)
    print(value2)
  aaa
  xxx
  bbb
  yyy
  ccc
  zzz
  

関数・クラス

関数

定義と実行

• 定義

  def 関数名(仮引数, ...):
    ...
    return 値
  

• 実行

  関数名(実引数, ...)
  

• 定義・実行 例

  • 定義例

    def hello_world():
      print("Hello")
      print("world")
    

  • 実行例

    hello_world()
    

様々な引数

• 位置引数
  通常の引数

• キーワード引数

  • 変数名を用いて値を渡す引数（位置に依らない）

  • オプションとしてデフォルト値が設定可能

  • 定義

    def 関数名(仮引数1=デフォルト値, 仮引数2=デフォルト値):
      ...
      return
    

  • 実行

    関数名(仮引数名1=実引数1, 仮引数名2=実引数2)
    

• 可変長引数

  • * 関数中でタプルとして機能

    • 定義

      def 関数名(*Tuple):
      

    • 実行

      関数名(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
      

  • ** 関数中で辞書として機能（仮引数名がキー）

    • 定義

      def 関数名(**Dictionary):
      

    • 実行

      関数名(key1=1, key2=2, key3=3)
      

  • 可変長引数の後ろはキーワード引数のみ利用可能。

クラス

定義

class クラス名:
    def __init__(self, 引数, ...): #コンストラクタ
        ...
    def メソッド名1(self, 引数, ...): #メソッド1
        ...
    def メソッド名2(self, 引数, ...): #メソッド2
        ...

定義例

class Man:
    def __init__(self, name):
        self.name=name
        print("inited!")
    def hello(self):
        print("hello " + self.name + "!")
    def goodbye(self):
        print("good-bye " + self.name + "!")

実行例

m = Man("hoge")
m.hello()
m.goodbye()

インポート

インストール（モジュール）

インポートの前にインストールが必要なものもある。

• インストールの確認

  >python -m pip list
  

• インストールの実行

  >python -m pip install モジュール名
  

モジュール

• モジュール≒ファイル名

• 通常の利用

  • モジュールのインポート

    import モジュール名
    

  • モジュール内のクラスの利用

    obj = モジュール名.クラス名(...)
    

• 別名の使用

  • モジュールのインポート

    import モジュール名 as 別名
    

  • モジュール内のクラスの利用

    obj = 別名.クラス名(...)
    

クラス（インポート）

• モジュール名が省略可能になる。

• クラスのインポート

  from モジュール名 import クラス名
  

• モジュール内のクラスの利用

  obj = クラス名(...)
  

その他

オブジェクトの保存と復元

pickleのシリアライズとデシリアライズで保存と復元

• 保存されるオブジェクト

  import pickle
  obj = '保存されるオブジェクト'

• シリアライズ相当

  with open('sample.pickle','wb') as f:
     pickle.dump(obj, f)

• デシリアライズ相当

  with open('sample.pickle','rb') as f:
     loaded_obj = pickle.load(f)

• 復元されたオブジェクト

  print(loaded_obj)

参考

（元 Wiki では見出しのみで本文が無い。）

移行メモ

• bool型の「偽 : Frue」は「False」の誤記のため修正した。
• 比較演算子の「< =」（半角スペース混入）を「<=」に修正した。
• クラスのインポートの構文「from import モジュール名 import クラス名」は Python の構文として誤りのため「from モジュール名 import クラス名」に修正した。
• 関数の実行例で def hello(object): print("hello " + object + "!") に対する 出力が「hoge hello!」となっていたため、「hello hoge!」に修正した。
• リストの len の例で、直前に del hoge[0] で 1 要素削除した後の 要素数が 4 のままだったため 3 に修正した。
• 「集合」の説明「C#のListに近い」は、順番も重複も持たない集合の説明と合わないため 「C#のHashSetに近い」に修正した。
• 文字列の繰り返しの例で変数名が X と x で不一致だったため x に統一した。
• 「WLS2/Linux上で」→「WSL2/Linux上で」。
• 「命名規則」配下は本文の無い見出しだったため箇条書きにまとめた。
• 同名の見出し（「インストール」「クラス」「インタプリタ」）が複数あり、 GitHub Wiki ではアンカが衝突するため、括弧で文脈を補って一意にした。
• マイクロソフト系技術情報 Wiki（techinfoofmicrosofttech.osscons.jp）への URL リンクは、移行済みの Visual Studio Code に張り替えた。
• 添付は 1 点で、DNET_PythonFirstStep_1.png として取得した。

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Tags: 移行, Python, 入門, インタプリタ, pip, リスト, 辞書, 制御構文, 関数, クラス, pickle