「Python言語」はじめの一歩 / First step of Python

「Python言語」
はじめの一歩
Takanori Suzuki / 2015-08-19
ヒカ☆ラボ

ハッシュタグは
#ヒカラボ

自己紹介
• 鈴木たかのり / Takanori Suzuki
• Twitter: @takanory

• Pythonで開発してる会社
• 一部分を書いた→
• http://www.shuwasystem.co.jp/products/7980html/4315.html
BeProud所属

• 2015年4月発売
• 内容はここから主に引用
• 128ページ、1,980円+税
• http://gihyo.jp/book/2015/978-4-7741-7320-7
Pythonエンジニア養成読本

来場ありがとうござい
ます

Pythonでのプログラミングに
興味ある人?

Python
書いたことある人?

他の言語でプログラム
書いたことある人?

プログラム
書いたことない人?

今日の内容だけで
Python書けるように
ならないよ

今日やること
1. Pythonの特徴
2. 言語の特徴
3. インストール
4. 基本的な言語仕様
5. Python 2と3の違い
6. よく使う標準ライブラリ
7. よく使うサードパーティ製パッケージ
8. どうやって学ぶか

Q. Pythonってなにがで
きるの?

きれいに書きやすい
ので保守しやすい

ちゃんとしてる
• 20年以上開発が継続
• 後方互換性あり
• PEPというルールに則って機能を拡張

Python 2 と 3
• 最新は Python 2.7.10 と 3.4.3(もうすぐ3.5.0)
• 一部後方互換性なし
• 今日は Python 3 ベースでやります

今日やること
1. Pythonの特徴
2. 言語の特徴 ← イマココ

インデントでブロック構造
for i in range(10):
if i % 5 == 0:
print('ham')
elif i % 3 == 0:
print('eggs')
else:
print('spam')

対話モード
$ python
Python 3.4.3 (v3.4.3:9b73f1c3e601, Feb 23 2015, 02:52:03)
[GCC 4.2.1 (Apple Inc. build 5666) (dot 3)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more
information.
>>> for i in range(10):
... if i % 5 == 0:
... print('ham')
... elif i % 3 == 0:
... print('eggs')
... else:
... print('spam')
...
ham
spam
spam
:
eggs

バッテリー付属
• 200+ の便利な標準ライブラリ
• http://docs.python.jp/3/library/

豊富な外部パッケージ
• 60,000+ の外部パッケージ
• PyPI: Python Package Index
• http://pypi.python.org/
• 「パイピーアイ」と読むらしい

python.orgからdownload
• Mac, Windowsはインストーラーからどうぞ
• https://www.python.org/downloads/
• WindowsはPATHの設定をお忘れなく
• Linux はそれぞれのパッケージ管理からどうぞ

今日やること
1. Pythonの特徴
2. 言語の特徴
4. 基本的な言語仕様 ← イマココ

対話モードで数値計算
$ python
>>> 1 + 1
2
>>> 2 * 3
6
>>> width = 60
>>> height = 90
>>> width * height
5400

文字列とリスト
>>> ‘Hello world'
‘Hello world'
>>> "Monty Python's Flying Circus"
"Monty Python's Flying Circus"
>>> ['Hello', 3]
['Hello', 3]

関数と組み込み関数
>>> def add(a, b):
... return a + b
...
>>> add(1, 3)
4
>>> list(range(10))
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

FizzBuzzで知る言語仕様
• 1から順番に数字を言う
• 3で割り切れる時は「Fizz」と言う
• 5で割り切れる時は「Buzz」と言う
• 3と5で割り切れる時は「FizzBuzz」と言う

Pythonファイルを実行
def fizzbuzz(num):
return num
print(fizzbuzz(4))
$ python fizzbuzz.py
4

for: ループ処理
def fizzbuzz(num):
return num
for num in range(1, 101):
print(fizzbuzz(num))
1
2
3
:
100

if, elif, else: 条件分岐
def fizzbuzz(num):
if num % 3 == 0 and num % 5 == 0:
return 'FizzBuzz'
elif num % 3 == 0:
return 'Fizz'
elif num % 5 == 0:
return 'Buzz'
else:
return str(num)

FizzBuzzの完成
1
2
Fizz
4
Buzz
Fizz
7
8
Fizz
Buzz
11
Fizz
13
14
FizzBuzz
:
Buzz

その他の言語仕様
• データ型
• 文字列の操作
• コレクション
• ファイル操作
• モジュール

データ型
• int: 整数型
• float: 浮動小数点型
• str: 文字列型
• bytes: バイト型

データ型
>>> type(1)
<class 'int'>
>>> type(1.1)
<class 'float'>
>>> type('日本語')
<class 'str'>
>>> '日本語'.encode('utf-8')
b'xe6x97xa5xe6x9cxacxe8xaax9e'
>>> type('日本語'.encode('utf-8'))
<class 'bytes'>

文字列の操作
>>> 'Hello World' # シングルクォーテーション
'Hello World'
>>> "Hello World" # ダブルクォーテーション
'Hello World'
>>> 'Mt.' + 'Fuji' # 文字列の連結
'Mt.Fuji'
>>> 'python'[2:5] # スライス
'tho'
>>> 't' in 'python' # 文字列の存在チェック
True
>>> 'pain-au-chocolat'.split('-') # 文字列分割
['pain', 'au', 'chocolat']

コレクション
• list: リスト
• tuple: タプル
• dict: 辞書
• set: 集合

list: リスト
>>> animals = ['cat', 'dog', 'snake']
>>> type(animals)
<class 'list'>
>>> animals[0] # 要素を取得
'cat'
>>> animals[1:] # スライスも使える
['dog', 'snake']
>>> animals.append('elephant') # 要素を追加
>>> for animal in animals: # ループで取り出す
... print(animal)
...
cat
dog
snake
elephant

tuple: タプル
>>> animals = ('cat', 'dog', 'snake')
>>> type(animals)
<class 'tuple'>
>>> animals[0] # 要素を取得
'cat'
>>> animals[1:] # スライスも使える
('dog', 'snake')
>>> animals.append('elephant') # 追加はエラー
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'tuple' object has no attribute
'append'
>>> 'spam', # 要素が一つのtupleを作成
('spam',)

dict: 辞書
>>> user_info = {
... 'firstname': 'takanori',
... 'lastname': 'suzuki',
... }
>>> user_info
{'firstname': 'takanori', 'lastname': 'suzuki'}
>>> user_info['firstname'] # 要素を取得
'takanori'
>>> 'firstname' in user_info # キーの存在チェック
True
>>> for key, value in user_info.items():
... print(key, value)
...
firstname takanori
lastname suzuki

set: 集合
>>> {'spam', 'ham'}
{'ham', 'spam'}
>>> {'spam', 'spam', 'spam'}
{'spam'}
>>> set1 = {'spam', 'ham'}
>>> set2 = {'ham', 'eggs'}
>>> set1 & set2 # 集合の積
{'ham'}
>>> set1 | set2 # 集合の和
{'ham', 'eggs', 'spam'}

ファイル操作
>>> with open('todo.txt') as f: # ファイルを開く
... todo_str = f.read()
...
>>> with open('memo.txt', 'w') as f: # 書き込む
... f.write('Hello worldn')
...
12
>>> with open('memo.txt', 'a', encoding='utf-8')
as f: # 文字コード指定して追記
... f.write('こんにちは世界n')
...
8

モジュール
def add(a, b):
return a + b
def sub(a, b):
return a - b
>>> import calc
>>> calc.add(1, 3)
4
>>> from calc import sub
>>> sub(5, 2)
3
calc.py

今日やること
1. Pythonの特徴
2. 言語の特徴
5. Python 2と3の違い ← イマココ

printが文から関数に
>>> print # 空行を出力
>>> print 'Hello Python 2!'
Hello Python 2!
Python 2のprint文
Python 3のprint関数
>>> print() # 空行を出力
>>> print('Hello Python 3!')
Hello Python 3!

文字列がUnicodeに統一
Python 2の2種類の文字列
Python 3の文字列は1種類
>>> type('str文字列')
<type 'str'>
>>> type(u'unicode文字列')
<type 'unicode'>
>>> type('str文字列')
<class 'str'>
>>> type(u'unicode文字列')
<class 'str'>

整数の割り算が実数
Python 2の整数の割り算の結果は整数
Python 3は浮動小数点数
>>> 4 / 2
2
>>> 1 / 3
0
>>> 4 / 2
2.0
>>> 1 / 3
0.3333333333333333

標準ライブラリの再構成
• 名前が変更
• ConfigParser -> configparser
• 統合
• StringIO, cStringIO -> io
• 再構成
• urllib, urllib2, urlparse -> urllib.*

6. よく使う
標準ライブラリ

今日やること
1. Pythonの特徴
2. 言語の特徴
6. よく使う標準ライブラリ← イマココ

200+ の標準ライブラリ
http://docs.python.jp/3/library/

re: 正規表現
>>> import re
>>> m = re.search('py(thon)', 'python')
>>> m
<_sre.SRE_Match object; span=(0, 6),
match='python'>
>>> m.group()
'python'
>>> m.group(0)
'python'
>>> m.group(1)
'thon'

sys, os: システムパラメータとOS
>>> import os
>>> os.mkdir('spam')
>>> os.chdir('spam')
>>> os.getcwd() # 現在のディレクトリ
'/Users/takanori/hikalab/spam'
>>> import sys
>>> sys.exit(1)

datetime: 日付と時刻
>>> import datetime
>>> now = datetime.datetime.now()
>>> now.isoformat()
'2015-08-17T18:17:49.623626'
>>> today = datetime.date(2015, 8, 18)
>>> nextyear = datetime.date(2016, 1, 1)
>>> delta = nextyear - today
>>> delta.days
136

math, random: 数学関数と乱数
>>> import math
>>> math.pi
3.141592653589793
>>> math.sqrt(2)
1.4142135623730951
>>> import random
>>> random.randint(1, 1000)
632
>>> data = ['spam', 'ham', 'eggs']
>>> random.choice(data)
'eggs'
>>> random.shuffle(data)
>>> data
['spam', 'eggs', 'ham']

itertools: イテレータ生成関数
>>> import itertools
>>> list(itertools.chain('ABC', 'DEF'))
['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F']
>>> list(itertools.combinations('ABCD', 2))
[('A', 'B'), ('A', 'C'), ('A', 'D'), ('B',
'C'), ('B', 'D'), ('C', 'D')]

shutil: 高レベルなファイル操作
>>> import shutil
>>> shutil.copytree('src_dir', 'dst_dir')
>>> shutil.rmtree('src_dir')

json: JSONエンコーダ、デコーダ
>>> import json
>>> data = {'spam': 'SPAM',
... 'ham': True,
... 'eggs': None,
... }
>>> json_str = json.dumps(data)
>>> json_str
'{"eggs": null, "ham": true, "spam": "SPAM"}'
>>> json.loads(json_str)
{'ham': True, 'eggs': None, 'spam': 'SPAM'}

7. よく使う
サードパーティ製
パッケージ

今日やること
1. Pythonの特徴
2. 言語の特徴
7. よく使うサードパーティ製パッケージ← イマココ

60,000+ の
サードパーティ製
パッケージ
https://pypi.python.org/pypi

pipとvirtualenv
• pip: サードパーティ製パッケージをインストールす
るためのコマンド
• virtualenv: 独立したPython環境を作る

pip のインストール
$ wget https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py
$ python get-pip.py
$ pip install (package name)

virtualenv のインストール
$ pip install virtualenv
$ virtualenv venv
$ . venv/bin/activate
(venv)$ pip install requests
(venv)$ python
>>> import requests
>>> quit()
(venv)$ deactivate
$ python
>>> import requests
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: No module named 'requests'

dateutil: 日時操作の強力な拡張
$ pip install python-dateutil
>>> from dateutil.parser import parse
>>> parse("Mon Jan 26 20:34:20 UTC 2015")
datetime.datetime(2015, 1, 26, 20, 34, 20,
tzinfo=tzutc())
>>> parse("2015-01-26 20:34:20 JST")
datetime.datetime(2015, 1, 26, 20, 34, 20,
tzinfo=tzlocal())
>>> parse("Jan-26-2015")
datetime.datetime(2015, 1, 26, 0, 0)

Requests: HTTPクライアント
$ pip install requests
>>> import requests
>>> url = 'http://connpass.com/api/v1/event/?keyword=python'
>>> r = requests.get(url) # URLにアクセス
>>> print(r.status_code) # ステータスコードを取得
200
>>> for event in r.json()['events'][:3]: # 先頭3件を取得
... print(event['title']) # イベントのタイトルを取得
...
Python mini hack-a-thon 夏山合宿 2015
SoftLayer Bluemix Summit 2015
コミュニティ運営の秘訣を知りたい人、『Sync Meetup』に集まれ！！

BeautifulSoup4: HTML, XMLパーサ
$ pip install beautifulsoup4
>>> from bs4 import BeautifulSoup
>>> import requests
>>> r = requests.get('http://docs.python.jp/3/library/')
>>> soup = BeautifulSoup(r.content, "html.parser") # HTMLパース
>>> toctree = soup.find('div', 'toctree-wrapper') # 目次を取得
>>> links = toctree.find_all('a') # aタグを全て取得
>>> len(links) # リンクの数を取得
358
>>> for link in links[:3]: # 先頭3件を取得
... print(link.text)
...
1. はじめに
2. 組み込み関数
3. 組み込み定数

Pillow: 画像処理ライブラリ
$ pip install pillow
>>> from PIL import Image
>>> image = Image.open('sample.jpg') # 画像を読み込み
>>> half = (image.size[0] / 2, image.size[1] / 2)
>>> half = image.resize(half, Image.ANTIALIAS) # 縮小
>>> half.save('sample-half.jpg') # 画像を保存
>>> rotate = image.transpose(Image.ROTATE_90) # 回転
>>> rotate.save('sample-rotate.png') # PNGで保存

コーディング規約
• PEP 0008 -- Style Guide for Python Code
• https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/
• pep8: コーディング規約のチェック
• autopep8: 自動的にPEP8形式にする
• flake8: pep8 + ソースコードのチェック

Webフレームワーク
• Django: https://www.djangoproject.com/
• Pyramid: http://docs.pylonsproject.org/en/latest/docs/
pyramid.html
• Flask: http://flask.pocoo.org/
• Bottle: http://bottlepy.org/

PyData関連
• NumPy: 行列計算
• SciPy: 化学計算
• Pandas: データ操作と処理
• matplotlib: データ可視化
• Chiner: 深層学習

その他
• Sphinx: ドキュメント作成
• Ansible: システム構成管理
• pytz: タイムゾーン情報
• paramiko: SSH2接続

Pythonエンジニア養成読本
• これを買って復習しよう

PyCon JP 2015
• https://pycon.jp/2015/ja/
• 10月9日(金): チュートリアル
• 10月10日(土)、11日(日): カンファレンス
• 10月12日(月・祝): 開発スプリント

Web上のテキスト
• Pythonチュートリアル
• http://docs.python.jp/3.4/tutorial/
• Dive into Python 3 日本語版
• http://diveintopython3-ja.rdy.jp/
• Python HOWTO
• http://docs.python.jp/3.4/howto/

まとめ
• 復習しよう
• コードを書こう
• コミュニティに飛び込もう

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