- Pythonを無料で学習したい
- Pythonをわかりやすく教えてほしい
- Pythonで他の教材やスクールを利用したけどイマイチ理解ができなかった
本記事は上記のような人のためにPython文法をわかりやすく解説していきます。
プログラミング初心者の方だと主にプログラミング特有の概念などに理解を詰まらせることでしょう。
そこでPythonの文法について「無料で・わかりやすく・網羅的に」学ぶことができるように本記事シリーズを作成しました。
本記事シリーズを読めばPythonコードを自由自在に操れるようになります。
そして、学習の進め方としては40～60%の理解でどんどん進めていくことと、何度も復習することが大切です。
Python文法の入門講座①では「データ型・変数・演算子」について学習していきます。
※本記事は内容を随時更新していきます。
Pythonとは？
Pythonは1991年にオランダ人プログラマーであるグイド・ヴァンロッサム氏によって開発されたプログラミング言語です。
Pythonには以下の特徴があります。
- コードの記述がシンプルでわかりやすい
- ライブラリ（様々なことができる機能群）が豊富にある
- プログラム実行と同時にコードを読み込むため、あらかじめコンパイル（コンピューター用に変換すること）しておく必要がない
→インタプリタ型言語（↔︎コンパイラ型言語） - AI分野が得意な言語である
Python環境
本講座では、Pythonの実行環境（コードの記述・実行をする所）として環境構築不要なGoogle Colaboratoryを使っていきます。
環境構築とはプログラミングを行うための設定を指しますが、その設定が不要ですぐにはじめられるのがGoogle Colaboratoryです。
Google Colaboratoryの使い方についてはこちらの記事を参考にしてみてください。
「Pythonを始めたいけどインストールとか面倒そう・・・」「Python学習の前に環境構築で挫折しそう・・・」「今すぐPython学習を始めたい・・・」 本記事ではこのような悩みを解決します。プログラミング初心者が最初にぶつかる壁[…]
データ型
プログラミングで扱うデータには、型（種類みたいなもの）というものがあります。
データ型にはいくつか種類がありますが、まずはPythonの基本的なデータ型である以下の3種類を学習します。
- 文字列型
- 数値型
- ブール型
文字列型
文字列型（string型）は言葉通り文字列を指します。
文字列型はシングルクォーテーション「’」またはダブルクォーテーション「”」で囲むことによって表すことができます。
例）
'りんご'
"みかん"また、文字列は「＋」を使って連結することができます。
例）
print("りんご" + "と" + "みかん")
=>りんごとみかんここで「print」という関数が出てきましたが、データを出力する時に使う関数で、Pythonを学習する上でこれから多用していくので最初に覚えておきましょう。
なお、「関数」についてはのちに詳しく学習しますが、ここでは「ある処理を実行してくれるツール」という認識でOKです。
数値型
数値型は「2」や「10.5」などの数値を指します。
数値型はシングルクォーテーション「’」またはダブルクォーテーション「”」で囲んではいけません。
もしそれらで囲んでしまうと、文字列型として認識されてしまいます。
数値型には整数型（int型）と浮動小数点型（float型）の2種類があり、簡単にいうと、整数と小数のことです。
例）
2 #int型
10.5 #float型そして、文字列と数値の違いは、例えば以下のようになります。
例）
print("5 + 10")
=>5 + 10 #文字列「5 + 10」が出力される
print(5 + 10)
=>15 #数値「15」が出力されるこのように文字列として扱うか数値として扱うかによって出力結果に違いがあらわれます。
ちなみに「#」はコメントアウトの開始を意味し、文頭に「＃」を付けることによってその文に記述されたプログラムを処理させないようにすることができます。
コメントアウトはコードに説明を加えたい時によく使われます。
ブール型
ブール型（Boolean型）は真（True）または偽（False）の値を指します。
つまりある値や式が正しいか誤っているかを意味し、「True」か「False」のどちらかで表されます。
まさしく中学・高校の数学で習った真偽値のことです。
例えば不等号の式などが正しいかどうかを計算し、TrueかFalseで結果を返します。
例）
a = 10
b = 3
a > b #Trueが出力される
a < b #Falseが出力される変数
変数の基本
変数は文字や数字などのデータを入れる箱のようなものです。
箱に入れることによっていつでも必要な時にデータを取り出すことができます。
データを変数に入れることを「代入」といい、データを取り出すことを「参照」といいます。
データの代入はイコール「=」を使って行いますが、ここで1つ補足をしておきたいことがあります。
数学で出てくる「=」は「左辺と右辺が等しい」という意味を表しますが、プログラミング言語においては「=」は「代入」という意味になります。
では、プログラミング言語で「等しい」はどう表すのかというと、のちに説明しますが、「==」というようにイコールを2つ連続で並べて「等しい」という意味を表します。
また、変数には名前を付けることができ、変数名にはアルファベット（a,b,c）・数字（1,2,3）・アンダースコア（ _ ）を使うことができます。
なお、変数名は小文字のアルファベットから始めるのが通常です。
例）
fruit = "りんご"
print(fruit)
=>りんごそして変数には以下のルールがあります。
・数字から始めることができない
・予約語は変数名にできない
※予約語とはプログラミング言語ですでに役割が決まっている単語を指します。
例）True, class, for, with など
Pythonでは変数にデータを入れる時にデータ型を指定する必要がありません。
Pythonでは変数へ代入する時に自動的にデータ型を判断されます。
このような言語を動的型付け言語といって、Ruby、Python、JavaScript、PHPなどがその例になります。
一方、変数にデータを入れる時にデータ型を指定する必要がある言語を静的型付け言語といって、C、Java、Kotlin、Goなどがその例です。
なお、「〇〇型付け言語」については「そんなのがあるんだぁ」レベルで大丈夫です。
データ型の確認
これまで3種類のデータ型と変数を学習しましたが、ここで、変数に代入されたデータがどのデータ型（種類）なのかを確認してみましょう。
データ型の確認はtype関数を使います。
例）
print(type("りんご"))
=>class 'str' #str→string型（文字列型）
print(type(5))
=>class 'int' #int→integer型（整数型）変数の値を更新
変数の中に、データを代入したとしても、その変数に別のデータを代入すると変数は更新されます。つまり変数は後から別のデータを代入することによって何度でも上書きをすることができます。
例）
fruit = "りんご"
print(fruit)
=>りんご
fruit = "みかん"
print(fruit)
=>みかん #"りんご"が "みかん"に更新（上書き）された定数
定数は、一度データを入れると後から更新（上書き）することができないものであり、変数の逆バージョンといえます。
変数は箱が開いたまま何度も出し入れできる、定数はデータを入れると箱に封がされて出し入れができない、というイメージです。
ただ、Pythonにはこの定数という文法ルールがないため、慣習として、変数名の始めを大文字アルファベットとすることで定数扱いとするのが通常です。
したがって、変数と定数は見た目で区別がされます。
例）
Fruit = "ぶどう" #「Fruit」を定数扱いとする演算子
演算子は様々な種類がありますが、すべて覚えようとせずに使いながら慣れていくのが効率的です。
なので今はどんなものがあるのかの確認として学習しましょう。
演算子
演算子とは計算に使われる記号のことです。
演算子には以下の種類があります。
+ ・・・足し算
- ・・・引き算
* ・・・掛け算
/ ・・・割り算
% ・・・剰余
例）
10 + 3
=>13
10 - 3
=>7
10 * 3
=>30
10 / 3
=>3.3333333333333335
10 % 3
=>1関係演算子
関係演算子とは2つのデータの関係が正しいか正しくないかを判断させる演算子です。
> ・・・大なり
< ・・・小なり
>= ・・・以上
<= ・・・以下
== ・・・等価
!= ・・・not等価
例）
a > b ＃aはbより大きい
a < b ＃aはbより小さい
a >= b ＃aはb以上
a <= b ＃aはb以下
a == b ＃aとbは等しい
a != b ＃aとbは等しくない論理演算子
論理演算子とは複数の条件を判断させる演算子です。
and ・・・かつ
or ・・・または
例）
a and b ＃aかつb
a or b ＃aまたはb代入演算子
ここまでで何度も登場している「=」を代入演算子と呼びます。
代入演算子はコードを書いていく上でとても頻繁に使われます。
複合代入演算子
複合代入演算子とは演算子を複合させてコードの記述を便利にしたものです。
例えば、aに1を足してaに代入する場合、通常だと「a = a + 1」と記述しますが、複合代入演算子を使うと「a += 1」と記述することができます。
複合代入演算子については以下の例で確認しましょう。
例）
a += b #a = a + bと同じ
a -= b #a = a - bと同じ
a *= b #a = a * bと同じ
a /= b #a = a / bと同じ
a %= b #a = a % bと同じまとめ
Python文法の入門講座①では「データ型・変数・演算子」について学習しました。
今回の内容はPythonでデータを扱う上での基礎的なルールになります。
英語でいうと単語や文型にあたる所ですね。
本記事の中でも必須で押さえてほしいのはデータ型と変数になります。
この2つはPythonコードを記述していく上でよく使うので優先的に理解してもらいたいところです。
次回Python文法の入門講座②では「リスト・辞書」について学習していきます。
こちらからどうぞ！
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