この章では、Pythonプログラミングの基本的な構文について学びます。ここで紹介する内容は、Pythonを使いこなすための基礎となる重要な概念です。具体的には、変数の使い方、代表的なデータ型、さまざまな演算子、そして入力と出力の基本について取り扱います。
プログラミングでは、データを扱うことが非常に重要です。データは一時的に保存しておく必要があり、これを可能にするのが「変数」です。Pythonでは、変数を使ってデータをメモリに格納し、後から利用したり変更したりできます。
Pythonでは、変数を使うために特別な宣言は不要です。初めて値を代入する際に、その変数が自動的に作られます。変数に値を代入するには、以下のように「=」記号を使います。
x = 10 # 変数xに整数10を代入
y = 3.14 # 変数yに浮動小数点数3.14を代入
name = "Python" # 変数nameに文字列"Python"を代入
このように、=を使って変数に値を割り当てます。左側が変数名、右側がその変数に代入される値です。
Pythonは動的型付け言語であり、変数の型を明示的に指定する必要はありません。変数に値を代入すると、自動的にそのデータの型が決まります。Pythonで使われる主要なデータ型には次のものがあります。
次に、各データ型の例を見ていきます。
整数型は、正の整数や負の整数を扱います。
a = 10 # int型の変数
b = -5 # int型の変数
浮動小数点型は、数値の小数部分を持つ場合に使います。
pi = 3.14159 # float型の変数
temperature = -12.5 # 負の浮動小数点数も扱えます
文字列型は、文字列データを扱います。文字列は、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 " " で囲むことで表現します。
greeting = "Hello, World!" # str型の変数
name = 'Alice' # シングルクォーテーションでもOK
リスト型は、複数の要素を1つの変数に格納することができるデータ構造です。リストの要素は、順序を持っており、インデックスを使ってアクセスできます。リストの各要素には、異なるデータ型を含めることができます。
numbers = [1, 2, 3, 4, 5] # 整数のリスト
mixed_list = [1, "two", 3.0, [4, 5]] # 異なるデータ型やリストを含むリスト
リストの要素にはインデックスを使ってアクセスします。インデックスは0から始まります。
print(numbers[0]) # 最初の要素を出力（1）
print(mixed_list[1]) # "two"を出力
辞書型は、キーと値のペアでデータを格納するデータ構造です。各キーは一意であり、それに対応する値を持ちます。
person = {
"name": "John",
"age": 30,
"city": "New York"
}
辞書の値には、キーを使ってアクセスします。
print(person["name"]) # "John"を出力
print(person["age"]) # 30を出力
Pythonには、データを操作するためのさまざまな演算子があります。ここでは、代表的なものを見ていきます。
算術演算子は、数値に対して基本的な算術計算を行うために使用されます。
+ （加算）：2つの数値を足します。- （減算）：2つの数値の差を計算します。* （乗算）：2つの数値を掛けます。/ （除算）：1つの数値をもう1つの数値で割ります。// （整数除算）：結果を小数点以下切り捨てで返します。% （剰余）：除算の余りを返します。** （べき乗）：数値をべき乗にします。x = 10
y = 3
print(x + y) # 13
print(x - y) # 7
print(x * y) # 30
print(x / y) # 3.3333...
print(x // y) # 3（整数除算）
print(x % y) # 1（余り）
print(x ** y) # 1000（10の3乗）
比較演算子は、2つの値を比較して結果として真（True）または偽（False）を返します。
== ：値が等しいかどうかを確認します。!= ：値が等しくないかどうかを確認します。> ：左辺が右辺より大きいかどうかを確認します。< ：左辺が右辺より小さいかどうかを確認します。>= ：左辺が右辺以上かどうかを確認します。<= ：左辺が右辺以下かどうかを確認します。a = 10
b = 20
print(a == b) # False
print(a != b) # True
print(a > b) # False
print(a < b) # True
print(a >= b) # False
print(a <= b) # True
論理演算子は、ブール値（True, False）に対して論理演算を行います。
and ：両方の条件が真の場合に真を返します。or ：いずれか一方の条件が真の場合に真を返します。not ：条件の真偽を反転させます。x = True
y = False
print(x and y) # False（両方が真でないとFalse）
print(x or y) # True（どちらかが真ならTrue）
print(not x) # False（xがTrueなので反転してFalse）
プログラムにデータを入力したり、出力を表示することは、ユーザーとの対話において非常に重要です。Pythonでは、input()関数を使って入力を受け取り、print()関数を使って出力を表示します。
print()関数による出力print()関数は、画面に文字列や変数の値を出力するために使います。複数の値をカンマで区切って渡すと、それぞれが空白で区切られて表示されます。
name = "Alice"
age = 25
print("名前:", name)
print("年齢:", age)
出力:
名前: Alice
年齢: 25
input()関数による入力input()関数は、ユーザーからデータを入力として受け取ります。入力されたデータはすべて文字列として返されるため、数値として扱いたい場合は型変換を行う必要があります。
name = input("あなたの名前は何ですか? ")
print("こんにちは、" + name + "さん！")
数値の入力を受け取りたい場合は、int()やfloat()を使って文字列を数値に変換します。
age = input("あなたの年齢は何歳ですか? ")
age = int(age) # 文字列を整数に変換
print("あなたは来年", age + 1, "歳になります。")
この章では、Pythonの基本構文について学びました。変数の使い方、主要なデータ型、演算子の種類、そしてプログラムの入力と出力を理解できたことで、Pythonプログラムを記述する際の基礎が固まったはずです。次の章では、より複雑な条件分岐やループ処理について学び、プログラムをより柔軟に操作できる方法を見ていきます。
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