Python入門

Python入門者向けに基本的な文法、制御構文、文字列、リスト、辞書、GUI操作など をわかりやすく解説しています。
Pythonは科学技術、AI、Webなど様々な分野で使われているプログラミング言語です。

準備編

• Pythonとは
• AnacondaとPython、どっちをインストール？
• Pythonのインストール
• Anacondaのインストール
• Anacondaで仮想環境を構築する
• VSCodeでAnacondaの仮想環境を切り変える
• ロリポップにpipをインストールする

基本事項

• コメント(#)
• 文とは（文末記号はなし）
• 文の途中で改行（複数行で記述）
• 予約語一覧
• データ型
• データ型を調べる type()
• ++、--、switch、do whileは無い
• インデントでブロックの範囲を指定する
• オブジェクトのIDを表示
• オブジェクトの属性一覧を表示 dir()
• オブジェクトのプロパティを表示 __dict__
• 先頭での文字コード指定
• print()で改行の有無や区切り文字を指定
• pprint()でリストや辞書を見やすく出力
• 終了 sys.exit()
• sleepの使用方法
• コマンドライン引数
• pip(conda)でパッケージの一覧を表示
• Pythonのバージョンを確認する
• 用語集

演算子

• 比較演算子(== != <= ...)
• 算術演算子(+ - * / ...)
• ビット演算子()
• 代入演算子(= += -= ...)
• 論理(ブール)演算子(and or not)
• 文字列演算子(+ *)
• 三項演算子（条件演算）(if else)

条件分岐 if

• if文
• if else文
• if elif else文
• 比較演算子、論理演算子
• 何もしない pass
• 「if 0:」はTrueなのかFalseなのか
• if文のネスト（入れ子）と階層
• if文 複数条件

繰り返し（ループ）

• for文
• while文
• 抜け出す break
• 次のループへ continue
• rangeオブジェクト
• for文の直後に2つの変数を指定するケース
• for文のstepを指定する
• 開始と終了の数を指定してループを回す

例外処理

• 最もシンプルな例外処理
• 例外処理の書き方
• 組み込み例外

数値

• 文字列を数値に変換 int()
• 乱数
• 0パディング 1 → 001に

文字列

基本操作

• 文字列を生成
• 複数行の文字列
• 文字列の記述法（1行 ⇒ 複数行、複数行 ⇒ 1行）
• 文字列長 len()
• 1文字取得 []
• 切り出し(範囲取得) []
• エスケープシーケンス \

分割

• 分割 split()
• 改行分割 splitlines()
• 文字列を1文字ずつのリストに分割

検索・置換・除去

• 検索 search()
• 検索 in演算子、find()
• 検索（先頭のみ） match()
• 先頭と末尾を確認 startswith endswith
• 出現回数 count()
• 置換 replace()
• 前後の空白等を除去 strip()

変換・型変換・整形

• 数値を文字列に変換 str()
• 文字列中に変数の値を埋め込む format(), f-string
• 文字列を右寄せ・左寄せ・中央寄せにする
• 大文字・小文字変換

連結

• 連結 +
• 自分自身と他を連結 +=
• コレクションの要素を結合 join()

正規表現

• マッチした文字列を取得 group()
• 最長マッチ・最短マッチ
• マッチ文字列をリストで取得 findall()
• マッチ文字列をイテレータで取得 finditer()
• 置換 sub()
• パターンをコンパイルする compile()
• 特殊文字一覧
• 検索フラグ flags

日付・時刻

• 今日の日付と時刻
• 年・月・日・時間・分・秒
• 日付の加算・減算（n日後・n日前）
• 来月・先月（nカ月後・nカ月前）の日付
• タイムスタンプ・datetime型・文字列型の相互変換

リスト（配列）

リストの基本操作

• 作成
• 表示
• 要素数 len()
• スライス（範囲指定） []

リスト要素の検索と取得

• 要素値の検索 in index() count()
• 要素値を取得
• インデックスと値のペアを取得 enumerate()

リスト要素の変更・追加・削除

• 値を変更
• 末尾に追加 append()
• 途中に挿入 insert()
• リストやタプルを追加 extend()
• 削除(インデックス) del
• 削除(値) remove()

2次元リスト

• 2次元配列（リスト）を動的に作成
• 2次元配列の要素をfor文で取得
• 2次元配列を特定の列でソート

リストの高度な操作

• 要素を結合 join()
• リスト内包表記
• 多数要素のリストを10個ずつのリストの集合にする

タプル

• 作成()
• 要素数 len()
• 要素値を取得
• indexと値のペアを取得 enumerate()
• スライス（範囲指定） []
• タプルに内包表記はないけど、代替方法はある
• リストとタプルの共通点や違い、相互変換方法

ディクショナリ(辞書)

辞書の作成と初期化

• 作成 {}
• 2つのリストから辞書を作成
• 辞書内包表記

辞書内容の確認・取得

• 要素数 len()
• キーや値の検索（確認） in
• 値を取得 [], get()
• 全てのキーを取得 keys()
• 全ての値を取得 values()
• 全てのキーと値のセット items()

辞書の変更・追加

• 値を変更 [], update()
• 要素を追加 [], update()

辞書の削除

• 要素を削除 del
• 複数の要素をまとめて削除

セット（集合）

• 作成 {}
• 要素数 len()

ファイル・ディレクトリ

ファイル操作の基本

• オープンモード mode
• ファイル操作のメソッド
• ユニバーサル改行モード（改行コードの自動変換）

ファイル読み込み

• ファイル全体を読み込む read()
• リストとして読み込む readlines()
• リストとして読み込む（改行コードなし）
• csvファイルを読み込む
• tsvファイルを読み込む
• tsvファイルのデータを辞書(dict)型に格納
• XMLファイルのデータを辞書(dict)型に格納
• YAMLファイルの読み込み・書き込み

ファイル書き込み

• ファイルに書き込む write()
• リストの要素を書き込む writelines()
• 複数のファイルを結合して1つのファイルにする

ファイル・ディレクトリの操作や確認

• ファイルやディレクトリの存在確認
• ディレクトリを作成 mkdir()
• ディレクトリを削除 rmdir()
• カレントディレクトリを移動・取得（表示）
• ファイルの更新日時を取得
• 特定の拡張子のファイル一覧を取得

関数

• 定義
• 呼び出し
• 引数
• 戻り値
• ラムダ式（無名関数）
• 関数内でグローバル変数の値を変更する

クラス

• クラス定義の基本
• クラスのモジュール化
• インスタンス変数を一覧表示

Excelファイル操作

• openpyxlのインストール
• ブック、シート、セルの順番でアクセス
• セルの値の読み込み・書き込み

Web

• CGIスクリプト
• ロリポップでCGIが動かない場合
• CGIで複数の値を返す方法
• Web上の画像のサイズを取得

データベース

テーブル操作

• SQLite3: テーブル作成
• SQLite3: DBファイル内のテーブル一覧を取得
• SQLite3: DBファイル内にテーブルが存在するかを確認

データ操作（INSERT, UPDATE）

• SQLite3: INSERT文の複数サンプル
• SQLite3: 改行を含むデータをINSERT
• SQLite3: UPDATE文（更新）

SELECT文の利用

• SQLite3: SELECT文で値を動的に指定する
• SQLite3: SELECT文でID値が存在するかを確認 For文
• SQLite3: SELECT文をHTMLテーブル形式で出力
• SQLite3: SELECT文の結果をリストに格納
• SQLite3: データを辞書型（ディクショナリ）に格納

その他

• SQLite3: プレースホルダーとは

SFTP

• Paramikoでファイルをget・put
• Paramikoでディレクトリ移動(chdir)の方法
• Paramikoでファイルのリストを表示する
• Paramikoでサーバー側のファイル更新日時を取得

GUI Tkinter

• ウィンドウを表示
• ボタン Button
• ボタンのイベント検出
• テキストボックス Entry
• ラベル Label
• ウィジェットの配置 place()
• ウィジェットの配置 pack()
• ウィジェットの配置 grid()
• ウィジェットのオプションを調べる
• フォント指定
• クリックイベントを検出
• キー入力を検出
• マウスの移動を検出

ライブラリ

• ライブラリ、パッケージ、モジュールの違い
• 標準ライブラリの場所
• import文でモジュールを取り込む
• import文でパッケージ内のモジュールを取り込む