乙Py先生のプログラミング教室
初学者のためのプログラミング学習サイト

Python

さて
ここからはPythonの基礎を学習しましょう

jupyter notebookを起動して
色々打ち込んで試しながら覚えていきましょう


数値

まずはJupyterに入力してみましょう
57


数値を入力して四則演算ができます。
>>> 2 + 3 #足し算
5
>>> 52 - 5*7 #引き算とかけ算 * 
17
>>> (54 - 5*6) / 4 #除算 / 
6.0
>>> 9 / 5 #除算は小数点が返る
1.8
Python3では除算の際に小数点になり
Python2では整数値になります
演算子  + - * /  は他の言語と同じ動きです
括弧を使って計算するのは数式と同じです

Pythonでは整数はint型
小数はfloat型となります

#より右側はコメントとなり、コードでは無視されます
コードの説明書きをしたりするのに使います


剰余は割り算の余りを計算します
除算の際に小数点を切り捨てたい場合は // 演算子を使います
>>> 17 / 3   
5.666666666666667
>>>
>>> 17 // 3  # 小数点を切り捨てる //
5
>>> 17 % 3  # 剰余を計算する
2
>>> 5 * 3 + 2  # 乗算が優先
17


** 演算子でn乗(べき乗)が計算できます
>>> 5 ** 3  # 5の3乗
125
>>> 2 ** 8  # 2の8乗
256



変数

プログラム言語では考え方として
値を格納しておく概念があります
それが変数です

変数は数値や文字列等、値を格納しておくものです
変数名 = 値
これで代入ができます
>>> hen = 55
>>> tai = 5 * 11
>>> hen * tai
3025
変数に名前をつけるときは以下のルールに従います
1) 1文字目は英文字かアンダーバー(_)
2) 2文字目以降は英数文字、アンダーバー
3) 予約語は使用できない
4) 大文字と小文字は区別される
次のようにつけられます

isono
Katuo_Isono
_sazae
familyName
ikura1 
上記では例としてあげていますが
日本語をローマ字表記のものはダサいので
ちゃんとした英単語を元にして作るのが良いでしょう

予約語はあらかじめ
プログラミング言語が使用してしまっている英単語です
ここでは取り上げず、後述します

数学の数式と違い
= は値を代入に使います

消費税計算をする場合などはこんな感じ
>>> tax = 1.08
>>> price = 1000
1080.0

変数に同じ変数を代入もできます
その場合は結果を代入したことになります
>>> price = 1000
>>> price = 1000 + price
>>> price
2000

 , を使うと複数の変数に一度に代入できます
左辺 = 右辺
とします
>>> a,b = 1,2
>>> a + b
3

type関数で変数の中身がどんな型なのかを
調べる事ができます

>>> a,b = 1,2
>>> type(a+b) 
int

文字列

変数には文字列も格納できます
代入の際には単引用符 ' ' 
もしくは二重引用符 " "
で囲みます

引用符を文字列内で使いたい場合は \ を使ってエスケープします
jupyter notebookでは変数の値を表示できますが \ がそのまま出てしまうので
表示を変えたい場合はprint関数を使います
>>> '"I\'m," pen.'
'"I\'m," pen.'
>>> print( '"I\'m," pen.')
 "I'm," pen.

文字列変数に数値を掛け合わせると回数分計算されます
>>> muda = "無駄"
>>> muda * 10 '無駄無駄無駄無駄無駄無駄無駄無駄無駄無駄'

文字列や変数を連結したい場合は + を使う
>>> word = 'Python'
>>> word + 'otu'
'pythonotu'

文字列をインデックス表記でき、1文字を抜き出せます
この場合の長さは0から始まり左からの長さとなり
- をつけると右から読んだことになります
>>> word = 'otuPython'
>>> word[0]  # 始めの文字
'o'
>>> word[-1]  # 最後の文字
'n'

また開始と終了のインデックスも使えます
w[:i] + w[i:]
は等しくなります
>>> word = 'otupython'
>>>
word[0:5] #最初から5番目まで
'otupy' >>> word[4:] #5番目以降 'ython' >>> word[-2:] #最後の2文字 'on'

文字列関数を使って文字列の中身をチェックします
>>> word = 'otupython'
>>>
len(word)
9 >>> word.find("p") #pが何番目にあるか 3




さて
anacondaのインストールが終わったら
jupyter notebookを起動してプログラミングを
試してみましょう

ターミナルかコマンドプロンプトを起動して
jupyter notebook
と打ち込みます

立ち上がったらwebブラウザーで
http://localhost:8888/tree
にアクセスしましょう
 
06

これがjupyter notebookの画面です

jupyteではpython以外の言語の動かせますが
今回は割愛し、pythonを動かしてみましょう

24

 右上の New ボタンをクリックし
Pythonを選びます

34

これがjupyter notebookの画面です

下の入力フォーム(セル)にコードを打ち込んでみます
1 + 2
を入力して

57

エンターキーだけなら改行になり、シフト + エンターキーで実行
実行後は結果が反映され次のフォームが自動で生成されます

・Ctrl + Enter:セル内のプログラムを実行
・Shift + Enter:実行して下にセルを追加
・セルをダブルクリック:セルを再度編集可能にする



ちなみにこのjupyterはオートセーブ機能が働いているので
作ったファイルはUntitledになっています
保存をしてみましょう
 
14
 
FileからRenameを選択して任意のファイル名に変えます
拡張子は.ipynbです

入力できるのはPythonコードだけではありません
Markdown方式でも入力できるので試してみましょう

15

CodeをMarkdownに変えてやると
コードでなくMarkdown記法に変わるので
日本語がそのまま打てます

32

画像表示

ファイルをjupyter notebookの起動ディレクトリに置き
Markdownで

<img src="ファイル名">
を打ち込みます

50

mac等の場合はファイルの中身の表示もできます
Code入力で

!cat ファイル名
を打ち込みます

34

ターミナルコマンドがそのまま使えます

ライブラリの
sympyを使うと数式も表示できます。
37

最初に

%matplotlib inline
from sympy import *
init_printing()
x = Symbol('x')
y = Symbol('y')
と入力しておき
好きな数式を変数に格納して出力します
 

その他にも色々便利な使い方があるので
またご紹介します


さて
Anacondaには、デフォルトで沢山の外部ライブラリが組み込まれてます

追加でライブラリのインストールが必要な場合は
condaコマンドかpipコマンドを利用します

インストール手順 
1.) Windowではコマンドプロンプト
 MaxOSやLinuxではターミナル(bash)などを起動

2.) conda install *インストールライブラリの名前* 
 pip install *名前* でも大丈夫

また、condaを使っている場合は
conda update conda

とした後に
conda update anaconda

とすると既存のライブラリのバージョンを最新版にしてくれます

何かコードが動かないなーっていう時に
ライブラリがないというエラーメッセージが出ている場合は
まずはインストールしてみましょう

 

さてプログラミングを始めるためには
まずは言語をインストールしないといけません

Pythonのインストール方法については
いくつか方法が有りますが・・・

公式のPythonを入れるよりも
ここではアナコンダをお勧めしたい!!
(。・ω・)ノ゙


ちなみにanacondaとは
Pythonのライブラリを幾つかまとめた
Pythonのディストリビューションで
環境構築にはもってこいです

手の込んだライブラリをオールインワンでインストールできます

ちなみに、このサイトのタイトル画像は
手の込んだアナコンダwww

これ言いたい為だけに作ったのは内緒


インストール方法

まずは以下からanacondaをダウンロードします
Download

14



3系と2系がありますが
3系でいいでしょう。

windowsの場合はDownload for Windowsから
macの場合はDownload for OSXから
インストーラーをダウンロードして
インストールしましょう

インストールが終わったら
動くかどうか確認してみましょう

windowsの場合はコマンドプロンプト
macの場合はターミナルを起動して
以下のコマンドを打ちます

jupyter notebook

そうするとwebブラウザーが立ち上がり
以下のような画面が出るはずです

06

うまくインストールできていたら
jupyter notebookが起動します

次回からは
http://localhost:8888/tree
にアクセスすればこの場面に到達できます

jupyter notebookはPythonを簡単に動かすことのできる
実行環境の一つです

元々はipython notebookという名前でしたが
jupyter notebookに変わりました

標準のPythonインタラクティブシェルよりも
すぐれた機能が沢山あり
楽にプログラムを実行でき
画像を含む出力をひとまとめに出力できたり
webブラウザ上で完結出来るようになるため
非常にお勧めです

なので頑張ってインストールしましょうね






                        
                        

                        

                        

まずPythonとは何か・・

ニシキヘビらしいよ・・
って言うのは置いておいて

Pythonとはプログラミング言語の一種で
他の言語に比べてライブラリがかなり
充実していて、コードが少なく書けるのが特徴で
Googleの主要3大言語のひとつである

結構昔から有るのに何故日本では流行っていないのか・・

恐らく
日本でやってる人が少なかったから
 
チーーン・・

しかーし
近年は、 機械学習がブームになりつつあり
そのライブラリが充実しているPythonにも
注目が集まるようになった訳で・・

コレ覚えとけば
食いっぱぐれなくなるのかも!!


とか思いながら日々お勉強している訳であります

プログラミングを全く知らない人でも
以外と覚えやすいかもしれない言語なので
学習するにはかなり良いチャンス!!

Let's Python!! 

 

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