今回は、プログラミングで操作する変数とデータの型について学習します。
準備
前回の授業でインストールしたVS Codeを開いて、前回と同じフォルダ「Python_Training」を開き、ここに、今回の授業で使うファイル「note02.ipynb」を作成してください。まずは、以下のコマンドを入力しましょう。
print("Yes! I can")コマンドの説明
print : 画面に表示せよ
上記のプログラムは、「Yes! I can」という文字列を画面上に表示せよという最もシンプルなプログラムです。
Pythonが走るのを確かめられたら、このCellを削除しましょう。
1. 変数の使い方
次は、Markdown Cellを作成し、以下を入力しましょう。
# 1-02 Python が扱う変数とデータの型
## 1. 変数の使い方
変数とは、データを入れておく「箱」のようなものです。箱に名前をつけて、その中にデータを保存できます。次に、code cell を作成し、control + Enterでコードを走らせます。
# Assign string to variable name
name = "Tanaka Taro"
print(name)すると、Tanaka Taroという結果が出てきます。上記のコマンドは、”Tanaka Taro”という文字列を name という変数に入れて、print(name)で変数を表示しなさいという命令をすることによって、Tanaka Taro が表示されたのです。
それでは、次に数字でも同じことができることを見てみましょう。
# Assign number to variable age
age = 16
print(age)control + Enterでコードを走らせると、16 が表示されます。
ここで、少し変化を加えてみます。ageを”age”と変えるとどうなるでしょうか？
age = 16
print("age")これは、age が返されます。クォーテーションをつけると「文字列」とみなされて、変数では無くなります。
変数の命名ルール
文字列と数値を扱うプログラミングでは、変数が重要な役割を果たします。変数の命名ルールは次のようになっています。
- 英数字とアンダースコア（_）が使える
- 数字から始めることはできない
- 大文字と小文字は区別される
- 変数に割り当てる文字は日本語を使うことができる
良い例：student_name, age, score1
悪い例：1student, student-name, にしかわ1号（日本語）
実習1：新しいセルで、自分で変数を作って、文字列や数値を割り当て、それを表示してみよう。
2. データ型の種類
## 2. データ型の種類
Pythonには主に3つのデータ型（文字列、整数、小数）があります。
### 1. 文字列(str)a. 文字列（str）
文字や文章を表すデータです。クォーテーション（”または’）で囲みます。
message = "Hello"
school = 'Ritsumeikan Uji High School'
print(message)
print(school)b. 整数（int）
integers（整数）を表すデータです。
students = 30
grade = 2
print(students)
print(grade)c. 小数（float）
小数点を含む数値を表すデータです。
height = 165.5
weight = 55.8
print(height)
print(weight)
実習2：それぞれのデータ型を使った変数を作って表示してみよう
3. 簡単な計算
Pythonでは演算子を用いて計算ができます。
計算の記号（演算子）
| 演算子 | 意味 | 例 | 結果 |
|---|---|---|---|
| + | 足し算 | 5 + 3 | 8 |
| – | 引き算 | 10 - 4 | 6 |
| * | 掛け算 | 6 * 7 | 42 |
| / | 割り算 | 15 / 3 | 5.0 |
| ** | べき乗 | 2 ** 3 | 8 |
| % | 余り | 17 % 5 | 2 |
型の自動変換（暗黙の型変換） Python では、整数と浮動小数点数を混在させた演算をすると、自動的に float に変換 されます。計算としては、int が float に変換されてから演算が行われるので、ユーザーが意識することはほとんどありませんが、int(3.7) と入力すると整数化されて、3 になります。内部処理では、区別されているということは知っておくべき事柄です。
>>> float(3)
3.0
>>> int(3.7)
3
計算の例
# Basic calculations
result1 = 10 + 5
result2 = 20 - 8
result3 = 6 * 4
result4 = 15 / 3
result5 = (1 + 3 + 5) / 3
print("Addition:", result1)
print("Subtraction:", result2)
print("Multiplication:", result3)
print("Division:", result4)
print("Average:",result5)4. 文字列の結合
文字列同士を+記号でつなげることができます。
first_name = "Taro"
last_name = "Tanaka"
full_name = last_name + first_name
print("Full name:", full_name)
# Cannot directly combine string and number
age = 16
# message = "I am " + age + " years old" # This causes an error!
# Convert number to string before combining
message = "I am " + str(age) + " years old"
print(message)
注意) 「+」で結合できるのは “文字列同士” のみ
Python では、+ を使って文字列をつなぐことができます。
ただし 数値（int）と文字列（str）はそのままでは結合できません。
★ 方法1）数値を文字列に変換
数値を文字列と結合したい場合は str() を使って文字列に変換します。
age = 16
message = "I am " + str(age) + " years old" ★方法2) print() にカンマを使うと自動で変換される print() の カンマ区切り（,） を使うと、Python が自動で数値を文字列に変換してくれます。
print("I am", age, "years old") ★ f文字列（フォーマット文字列）を使うともっと簡単
Python では、文字列の中に変数をそのまま埋め込む f文字列（f-string） も便利です。
初心者でも読みやすく、実務でもよく使われる書き方です。
message = f"I am {age} years old"
print(message)実習3：自分の出席番号とファーストネーム、セカンドネームをそれぞれ変数に入れて、変数を合体させる形で表示させてみよう。
まとめ
今回学習した事柄
- 変数の命名のルール
- データ型は３種類（文字列、整数、小数）
- 演算子（+, -, *, /, **, % ）を使った基本的な計算
- 文字列の結合
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