Python: Python入門
運転を学ぶのがハンドル、アクセル、ブレーキから始まるのと同じように、プログラミングを学ぶのも、まずツールについて理解することから始まります。Pythonは強力でありながら初心者にも優しいプログラミング言語です。このレッスンでは、その概要をご紹介します。
1. Pythonとは
Pythonは、オランダのプログラマー、グイド・ヴァン・ロッサムによって開発され、1991年に初めてリリースされた高水準プログラミング言語です。その名前は、ヘビではなく、イギリスのコメディグループ「モンティ・パイソン」に由来しています。
Pythonの設計思想はコードの可読性を重視しています。Pythonで書かれたコードは、プログラマーでない人でも理解しやすいものです。その構文は簡潔で表現力に富んでおり、同じ機能を実装する場合でも、C++やJavaに比べてコード行数が3分の1から5分の1で済むことがよくあります。
(1) Pythonで何ができるか
Pythonの応用範囲は驚くほど広範です:
| 分野 | 代表的な用途 | 一般的なツール/フレームワーク |
|---|---|---|
| Web開発 | バックエンド、API | Django、Flask、FastAPI |
| データ分析 | Excel、CSV、データベース | pandas、NumPy |
| 人工知能 | 機械学習、ディープラーニング | TensorFlow、PyTorch、scikit-learn |
| 自動化 | ファイル処理、ウェブスクレイピング、メール | requests、BeautifulSoup、Selenium |
| デスクトップアプリ | GUIツール | tkinter、PyQt |
| ゲーム開発 | シンプルな2Dゲーム | Pygame |
(2) インタプリタ型言語とコンパイル型言語
これを理解することで、Pythonの仕組みを把握しやすくなります:
- コンパイル型言語(C、C++、Go):コードはまずコンパイラによって機械が実行可能なバイナリに変換され、その後実行されます。これは、手紙を書く→それを英語に翻訳する→受取人に手渡す、というプロセスに例えられます。
- インタプリタ型言語(Python、JavaScript):コードはインタプリタによって行ごとに変換・実行されます。まるで、ある文を話すと、同時通訳者がその場で通訳するようなものです。
Pythonはインタプリタ型言語であるため、その都度テストを行うことができ、開発が迅速に進むほか、初心者がアイデアをすぐに試すのにも最適です。
(3) Python 2 対 Python 3
オンラインでPythonのチュートリアルを検索すると、Python 2とPython 3の両方が出てくるかもしれません:
- Python 2 は旧バージョンであり、2020年に公式にサポートが終了しました。
- Python 3 が現在の主流のバージョンです。新しいプロジェクトはすべて Python 3 を使用してください。
2. Pythonのインストール
(1) Windowsの場合
- ブラウザを開き、https://www.python.org/downloads/ にアクセスしてください。
- 黄色の「Python 3.x.x をダウンロード」ボタンをクリックします(最新バージョンを選択してください)。
- インストーラーを実行し、画面下部の「PATHにPythonを追加する」に必ずチェックを入れてください
- 「今すぐインストール」をクリックし、完了するまで待ちます
- 確認:コマンドプロンプトを開き(
Win + R、cmdと入力)、python --versionと入力します。
(2) macOSの場合
macOS には Python 3 が付属していますが、最新バージョンではない場合があります。Homebrew を使ってインストールしてください:
brew install python
確認:
python3 --version
(3) Linuxの場合(Ubuntuを例に)
ほとんどのLinuxディストリビューションには、Python 3がプリインストールされています。インストールされていない場合は、パッケージマネージャーを使用してください:
sudo apt update
sudo apt install python3
確認:
python3 --version
pythonと入力してください。macOS/Linuxでは、python3が必要になる場合があります。これは歴史的な理由によるものです。ここでは一貫してpythonを使用します。
3. 初めてのPythonプログラムを実行する
Pythonには、対話モードとスクリプトファイルモードの2つのモードがあります。
(1) 対話モード (REPL)
対話モードは、まるでPythonと会話しているようなものです。一行入力すると、すぐに反応が返ってきます。
ターミナルを開き、次のように入力してください:
python
次のようなプロンプトが表示されます:
Python 3.13.0 (main, Oct 7 2025, 10:00:00)
[GCC 12.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>
>>> は、Python がコマンドを待機している状態であることを示しています。次のコマンドを入力してみてください:
print("Hello, World!")
Enterキーを押すと、次のように表示されます:
Hello, World!
print() は、画面に内容を出力する Python の組み込み関数です。括弧内の内容が画面に表示されます。この関数は頻繁に使用します。
対話モードを終了するには、exit() と入力するか、Ctrl + Z(Windows)または Ctrl + D(macOS/Linux)を押してください。
(2) スクリプトファイルモード
保存されたファイルにコードを書くことが、プログラミングの正しい方法です:
hello.pyという名前の新しいファイルを作成します(.pyは Python の拡張子です)。- メモ帳またはVS Codeでファイルを開き、次のように入力します:
print("Hello, World!")
- ファイルを保存し、ターミナルで実行します:
python hello.py
出力:
Hello, World!
ターミナルを開く → コマンドを入力する → 出力を確認する。これが標準的なワークフローです。
4. 例
▶ サンプル 1:自己紹介を印刷する(難易度 ⭐)
数行を出力する簡単なプログラムです。すべてを理解しようと気にする必要はありません。まずは感覚をつかんでみてください。
# Print a line of text
print("Hello everyone, I'm learning Python!")
# Print multiple lines using \n for line breaks
print("First line\nSecond line\nThird line")
# Print a separator line for readability
print("=" * 20)
print("Welcome to the world of Python!")
print("=" * 20)
出力:
Hello everyone, I'm learning Python!
First line
Second line
Third line
====================
Welcome to the world of Python!
====================
いくつか新しい点があります:
\nは、Word で Enter キーを押したときのように、改行を表す エスケープ文字 です。"=" * 20は等号を 20 回繰り返して、20 文字の区切り文字列を作成します。Python は、文字列に数値を掛けることが何を意味するのかを自動的に理解します。
▶ サンプル 2: 電卓としての Python (難易度 ⭐)
Pythonでは、さまざまな数学演算を行うことができます。対話モードを開き、次のように入力してください:
>>> 3 + 5
8
>>> 10 - 4
6
>>> 7 * 8
56
>>> 15 / 4
3.75
スクリプトファイル calculator.py を作成する場合:
# Simple math with Python
print("3 + 5 =", 3 + 5)
print("10 - 4 =", 10 - 4)
print("7 × 8 =", 7 * 8)
print("15 ÷ 4 =", 15 / 4)
出力:
3 + 5 = 8
10 - 4 = 6
7 × 8 = 56
15 ÷ 4 = 3.75
print() には、コンマで区切った複数の値を指定できます。Python は自動的にそれらの間にスペースを挿入します。"3 + 5 =" は文字列ですが、3 + 5 は Python が最初に評価する数式です。
▶ サンプル 3: 簡単な対話型プログラム(難易度 ⭐⭐)
このプログラムは、input()(ユーザー入力を受け取るため)とprint()を使ってユーザーと対話します。
# Get user input and greet them
# input() displays a prompt and waits for user input
# The input is stored in the variable 'name'
name = input("Hi, what's your name? ")
# Use an f-string to embed the name in the output
# The f prefix means it's a formatted string; {name} is replaced with the actual input
print(f"Welcome, {name}! Python is fun — let's learn together.")
# Ask for age; input() returns a string, int() converts it to an integer
age = int(input("How old are you? "))
# Do a simple calculation
print(f"In 5 years, you'll be {age + 5} years old — by then you'll be a Python pro!")
実行例:
Hi, what's your name? Xiao Ming
Welcome, Xiao Ming! Python is fun — let's learn together.
How old are you? 18
In 5 years, you'll be 23 years old — by then you'll be a Python pro!
input() は常に 文字列 を返します。数値を入力しても、テキストとして保存されます。age + 5 のような計算を行う前に、int() を使って整数に変換します。"18" + 5 を実行しようとすると、文字列と数値を足し算することはできないため、エラーが発生します。これについては、後で詳しく説明します。
5. 代表的な利用事例
- ファイル処理の自動化:何千ものExcelファイルを1つに統合する――手作業で行うと丸1日かかりますが、Pythonのコードを数行書くだけで10秒で完了します。
- ウェブスクレイピング:ウェブサイトから(天気予報、商品価格、ニュースの見出しなど)のデータを自動的に取得し、ローカルに保存します。
- Webバックエンドの構築:多くの人気サイト(Instagram、Pinterest、Spotifyなど)は、バックエンドにPythonを採用しています。
❓ よくある質問
pythonと入力すると「'python' が認識されません」と表示されます。C:\Python313\ や C:\Python313\Scripts\)をシステムの環境変数に手動で追加してください。if、for、while、importなど)は英語の単語であり、関数名もほとんどが英語です(print、input、lenなど)。流暢である必要はありません。練習を重ねるうちに自然と覚えるようになります。重要なのは論理的思考であり、言語はあくまでツールに過ぎません。📖 まとめ
- Pythonは、コードの可読性を重視した高水準のインタプリタ型プログラミング言語であり、Web開発からAIに至るまで、あらゆる分野に適しています。
- インストール時に「PATHにPythonを追加する」にチェックを入れるのを忘れないでください
- 2つのモード:簡易テスト用の対話型モード(
>>>プロンプト)と、本格的な開発用のスクリプトファイル(.py) print()はコンテンツを出力し、input()はユーザー入力を受け取り、int()は文字列を整数に変換します
📝 練習問題
-
基本(難易度 ⭐):
print()を使って、お気に入りの映画のセリフや詩を表示してみましょう。\nで改行を、"=" * 30で区切り文字を入れてみてください。 -
中級(難易度 ⭐⭐):ユーザーの名前と居住地を入力してもらい、その両方を盛り込んだ歓迎メッセージを出力するプログラムを作成してください。例:
"Hello, Xiao Ming! Welcome from Beijing to learn Python." -
課題(難易度 ⭐⭐⭐):
print()、input()、int()を使用して「年齢計算機」を作成してください。ユーザーに生年を入力してもらい、現在の年齢を計算して出力します。ヒント:コード内に現在の年を記述する必要があります。