Pythonの基礎

Pythonはその簡潔な構文と応用性から、初心者に最適なプログラミング言語です。以下では、Pythonのインストール方法から基本文法、最初のプログラム作成までを詳しく解説します。さらに、Python 3を基準にした基本文法の例を20個紹介し、学びを深めます。

1. Pythonのインストールと環境構築
Python 3を始めるには、インストールと環境設定が必要です。以下は主要OSごとのインストール手順です。

Windowsユーザー:
Python公式サイト（python.org）から最新のPython 3インストーラーをダウンロードし、「Add Python to PATH」にチェックを入れてインストールを完了します。その後、コマンドプロンプトでpython --versionを実行してインストールを確認します。
Macユーザー:
Homebrewをインストール後、以下を実行します。
```
brew install python
python3 --version
```
Linuxユーザー:
ターミナルで以下を実行してインストールを完了します。
```
sudo apt update
sudo apt install python3
python3 --version
```

2. Python 3の基本文法
以下は、Python 3を基準にした基本文法の具体例20個です。

変数とデータ型

name = "Alice"  # 文字列型
age = 25        # 整数型
height = 160.5  # 浮動小数点型
is_student = True  # 真偽値型

print(f"名前: {name}, 年齢: {age}, 身長: {height}cm, 学生: {is_student}")

条件分岐

score = 85
if score >= 90:
    print("優秀です！")
elif score >= 70:
    print("よくできました！")
else:
    print("次はもっと頑張りましょう！")

繰り返し処理

# forループ
for i in range(5):
    print(f"ループ回数: {i}")

# whileループ
count = 0
while count < 3:
    print(f"カウント: {count}")
    count += 1

リスト

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
fruits.append("orange")
print(fruits)

for fruit in fruits:
    print(f"I like {fruit}")

辞書

person = {"name": "Alice", "age": 25, "city": "Tokyo"}
person["age"] = 26
print(person)

関数

def greet(name):
    print(f"こんにちは, {name}さん！")

greet("Alice")
greet("Bob")

リスト内包表記

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squared = [n ** 2 for n in numbers]
print(squared)

ファイル操作

with open("example.txt", "w") as file:
    file.write("Hello, Python!")

with open("example.txt", "r") as file:
    content = file.read()
    print(content)

例外処理

try:
    number = int(input("数字を入力してください: "))
    print(f"入力された数字は {number} です。")
except ValueError:
    print("無効な入力です。数字を入力してください！")

クラスとオブジェクト

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def introduce(self):
        print(f"私は{self.name}、{self.age}歳です。")

person = Person("Alice", 25)
person.introduce()

タプル

coordinates = (10, 20)
print(f"X: {coordinates[0]}, Y: {coordinates[1]}")

セット

unique_numbers = {1, 2, 3, 4, 4, 5}
print(unique_numbers)

スライス

numbers = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
print(numbers[2:5])

ラムダ関数

square = lambda x: x ** 2
print(square(5))

マップ関数

numbers = [1, 2, 3, 4]
squared = list(map(lambda x: x ** 2, numbers))
print(squared)

フィルタ関数

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
even_numbers = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
print(even_numbers)

zip関数

names = ["Alice", "Bob", "Charlie"]
scores = [85, 90, 88]
result = list(zip(names, scores))
print(result)

文字列フォーマット

name = "Alice"
age = 25
print(f"My name is {name} and I am {age} years old.")

正規表現

import re
text = "My phone number is 123-456-7890"
match = re.search(r"\d{3}-\d{3}-\d{4}", text)
if match:
    print(f"見つかった番号: {match.group()}")

モジュールのインポート

import math
print(f"円周率: {math.pi}")

3. 最初のプログラムを作成する
Python 3を使用して、最初に「Hello, World!」プログラムを作成してみましょう。

コード例:

print("Hello, World!")

ターミナルでこのプログラムを実行し、Pythonの動作を確認してください。

これらの例を参考に、Python 3の基本をマスターし、次のステップとして簡単なプロジェクトに挑戦してみましょう！

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