乙Py先生のプログラミング教室

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7.演算

プログラミングの基本は「演算」です。
演算とは様々な計算を行うことです。

プログラムの基本は
1.入力
2.演算
3.出力
この3つ

プログラムというのは基本的には文字と数値を組み合わせて入力し
何かしらの計算を行い、その結果を出す、という仕組みになっています。
演算は大きく分けると「文字」と「数値」の計算を取り扱います。

四則計算
加算(足し算)) + 
減算(引き算) - 
乗算(掛け算) * 
除算(割り算) / 
剰余(余り) % 
べき乗 ** 


In [1]:
# 足し算(加算)
1+2
Out[1]:
3
In [2]:
# 引き算(減算)
1-3
Out[2]:
-2
In [3]:
# かけ算(乗算)
2*3
Out[3]:
6
In [4]:
# x は使えないのでエラーになる
2 x 3
  File "<ipython-input-4-8f1eaf61a7c2>", line 2
    2 x 3
      ^
SyntaxError: invalid syntax

SyntaxError は文法間違いの際に発生するエラー

In [5]:
# 割り算(除算)
10/3
Out[5]:
3.3333333333333335
In [6]:
# 割り算(余りなし、切り捨て除算)
10//3
Out[6]:
3
In [7]:
# べき乗
2**3
Out[7]:
8
In [8]:
# ルート
2**0.5
Out[8]:
1.4142135623730951
In [9]:
# 剰余(割った際の余り)
5%3
Out[9]:
2
In [10]:
# 掛け算や引き算の優先順位は算数と一緒
2 * 3 + 4
Out[10]:
10

足す、引くを優先したい場合は () カッコを用いる

In [11]:
2 * (3 + 4)
Out[11]:
14

計算する際に使う数値や文字のことを「リテラル」
プラス


計算する際に使う数値や文字のことを「リテラル」
プラスなどの記号( + - など)は「演算子」と呼んでいます。

そのなかでも四則計算に使われるのは
「算術演算子」(または代数演算子)と読んでいます。

そのほか
・ビット演算子
・代入演算子
・比較演算子
・ブール演算子
・条件演算子
など、演算子にはたくさん種類があります。

6.Jupyterの使い方

JupyterNotebookの起動の仕方
windows:
プログラムの中からAnaconda Promptを探して起動する。

macos:
アプリケーションの中からターミナルを探して起動する

以下のコマンドを打ち込んでエンターキーを押す

jupyter notebook

以下のような画面がブラウザーで立ち上がればOK

jupyter


※ 表示されるフォルダなどは各自の構成により異なります。

jupyter notebook を起動した後は

http://localhost:8888/tree

でjupyter notebookの基本画面にアクセスできる。


基本画面での操作の仕方

基本画面での操作は以下のようになっています。

画面右上:
New をクリックして新規作成
・Text File (テキストファイル)
・Folder (フォルダ)
・Python(Python実行用のノートブック)
Upload をクリックして他ファイルの追加(読み込み) 

1


画面左上:
フォルダやファイルの左側に表示される四角ボタンをクリックして選択
選択後、リネームや削除が実行できるようになる。 

2



新規ノートブックの作成
画面右上:
New をクリックして
・Python
を選択してクリックすると新規のノートブックが作成できる。
※インストールしたバージョンによってはPython3 などの表記になることも有り。

ノートブックでの操作
画面左上:
新規作成後は以下のような画面が表示される。
画面上部のメニューからノートブックの操作が行える。
以下はよく使う操作。 

3


プログラムの入力、実行方法
プログラムは「セル」と呼ばれる入力欄にコードを入力して実行する。
プログラムの実行は入力後に  Shiftキー + エンターキー 
もしくは画面上部の「Cell」 から「Run Cells」を選択で実行できる。
(Shiftキー + エンターキー が一番楽)
最下段の場合、実行後にセルが下に追加される。
それ以外の場合はセルの選択が下に移動する。

6


上からまとめて実行したい場合は
画面上部の「Cell」から「Run All」で全て実行できる。


セルの追加、移動、削除
画面上部の「プラスボタン」 もしくは
「Insert」から「Insert Cell」 などでセルを追加できる。
セルの移動は、まずはセルをクリックして選択し、
画面上部の上下矢印をクリックすることで移動できる。
セルを選択した状態で
画面上部の「ハサミ」マーク もしくは
「Edit」から「Cut Cells」 などでセルを削除できる。


ノートブックの保存、変換、リネーム
ノートブックを保存するには
画面左上の「フロッピーマーク」をクリックするか
「File」メニューから「Save and Checkpoint」をクリックする。
ノートブックを他の形式に変換する場合は
「File」メニューから「Download as」を選択して様々な形式に変換できる。
ノートブックの名称を変更するには
ノートブックのタイトルをクリックするか
「File」メニューから「Rename」をクリックして変更する。

4


ノートブックのリスタート(再起動)
プログラムを実行していて、おかしくなったりしたら
ノートブックを再起動する事で直す事ができる。
画面上部のメニュー「Kernel」から「Restart」
もしくは「リスタートマーク」を選択する事で再起動画面が表示され
「Restart」をクリックすると再起動する。


j5

5.目標設定について

まずは自分の目標を決めよう

目標を定めてから学習を行った方が
自己評価を行いやすく効率が良い。

目標の例:
・簡単なアプリケーションを作る
・データベースを使ってwebサイトの情報をデータベースに貯めるロボットを作る
・Djangoフレームワークを使ってECサイトを構築する
・競馬予測のためのディープラーニングを用いた学習器を作成する
など・・・

特に目標が思いつかないなら:

まずは基礎を学習してマスターする

その次に応用として実務や研究に取り入れていけるようにするといった
ちょっとした目標を作ってみる。


まずはこの講座で基礎をすべて覚えてから
次の目標を立てて学習を進めていきましょう。


この講座では基礎だけですが後に応用編も行う予定です。
n時間で覚えるシリーズは他の言語などもやる予定です。

学習後は様々なプログラミングが行えるようになります。
pythonを覚えた方は、ぜひ他の講座の方もチェックしてみてください。

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