I.はじめに

前日の学習内容を復習する

Python言語学習2日目_初めてのPython入門昨日は、Pythonの歴史、特徴、応用分野について紹介し、初めてのPythonプログラムをコンパイルして実行しました。

変数とデータ型の重要性を理解する

変数とデータ型は、プログラミング言語でデータを処理するための基礎です。変数を使用すると、データを保存して必要なときに使用できるようになります。一方、データ型は変数のプロパティと保存できるデータの種類を定義します。
データ型を合理的かつ正しく使用すると、プログラム内のエラーが回避され、プログラムの効率が向上し、コードが読みやすくなり、保守が容易になります。

2. 変数の概念と使用法

変数の定義: 変数とは何ですか?なぜ必要ですか?

変数とは何ですか

プログラミングにおいて、変数はデータ値を格納するために使用される識別子です。これは、いつでもアクセスおよび変更できるデータを保存するメモリ内のストレージユニットとみなすことができます。変数を使用すると、データに名前を付けることができるため、プログラム内でデータを繰り返し記述せずに複数回参照できるようになります。

変数が必要な理由

データの再利用: 変数を使用すると、データ値を保存し、プログラムのさまざまな部分でそれを複数回使用できます。これにより、同じデータを繰り返し記述する必要がなくなり、コードがより簡潔になり、管理が容易になります。
コードの可読性: データに意味のある変数名を付けることで、コードの可読性を高めることができます。他の開発者 (または将来の開発者) は、コードの動作をより簡単に理解できるようになります。
変更が簡単: プログラム内で同じデータ値を使用する必要がある場合、使用する変数を簡単に変更できます。変数の値を変更するだけで、その変数へのすべての参照が自動的に更新されます。
柔軟性とスケーラビリティ: 変数は、データを扱うための柔軟な方法を提供します。いつでも変数の値を変更したり、変数への参照を関数やモジュールに渡すことができるため、コードの柔軟性と拡張性が高まります。
メモリ管理: 変数は、プログラマがメモリを効率的に管理するのに役立ちます。プログラムは、データが不要になったときに変数のメモリを解放したり、必要に応じてメモリを動的に割り当てたり再割り当てしたりできます。
関数の実装: 変数は複雑な関数を実現するための基礎です。たとえば、数学的計算の実行、プログラムフローの制御、ユーザー入力の処理などを行う場合、変数は不可欠です。

変数の命名規則: 文字、数字、アンダースコアの組み合わせ。最初の文字を数字にすることはできません。

Python では、変数の名前付けはいくつかのルールに従う必要があります。

大文字と小文字の区別: Python では大文字と小文字が区別されます。これは、変数と変数が 2 つの異なる変数であることを意味します。
文字 (az、AZ) またはアンダースコア (_) のみで始めることができます。変数名は数字で始めることはできません。たとえば、123abc は無効な変数名ですが、_123abc は有効です。
文字、数字 (0 ～ 9)、およびアンダースコア (_) を含めることができます。変数名にはスペースや、%、$、# などの特殊文字を含めることはできません。たとえば、my_variable と variable2 はどちらも有効な変数名です。
Python キーワードは使用できません。変数名には、if、while、class などの Python の予約語を使用することはできません。これらのキーワード (詳細については概要 6 を参照) には特定の言語の意味があり、通常の変数名として使用することはできません。
長さの制限なし: 理論上、Python 変数名の長さには制限はありませんが、コードの読みやすさと使いやすさを考慮して、簡潔で明確な変数名を使用することをお勧めします。
できるだけ説明的なものにする: 適切な変数名は、それが何を表すかを明確に説明する必要があります。たとえば、total_score は単純な ts よりも理解しやすいです。
大文字とアンダースコアを避ける: 技術的には許可されていますが、大文字とアンダースコアは通常、クラス名に予約されています。たとえば、MyClass はクラス名ですが、変数名としては my_variable の方が適切です。

変数の割り当て: 変数の宣言と初期化の方法

Python では、変数の宣言と初期化は非常に簡単で、データ型を明示的に宣言する必要はありません。 Python は動的に型指定される言語です。つまり、変数に値を直接割り当てると、実行時に Python インタープリターが変数の型を自動的に推測します。変数の宣言と初期化の基本的な手順は次のとおりです。

命名規則に準拠した変数名を選択してください。変数名には文字、数字、アンダースコアを含めることができますが、数字で始めたり、Python キーワードにすることはできません。代入演算子 (=) を使用して変数に値を代入する: 保存するデータ値を変数に代入します。変数の宣言と初期化の例をいくつか示します。

# 声明一个整型变量
number = 10

# 声明一个浮点型变量
pi = 3.14159

# 声明一个字符串变量
greeting = "Hello, World!"

# 声明一个布尔型变量
is_valid = True

# 声明一个列表变量
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

# 声明一个字典变量
person = {"name": "Alice", "age": 25}

上の例では、整数、浮動小数点数、文字列、ブール値、リスト、辞書など、いくつかの異なるタイプの変数を作成しました。 Python インタープリターは、変数に割り当てられた値に基づいて変数のデータ型を自動的に決定します。

以下に示すように、単一のステートメントで複数の変数を宣言することもできます。

x, y, z = 1, 2, 3

ここでは、3 つの変数 x、y、z を同時に宣言し、それぞれに値 1、2、3 を割り当てます。

Python の変数はラベルのようなものであることを覚えておいてください。Python は動的に型指定されるため、いつでも新しい値を割り当てることができます。たとえ異なるタイプの値であってもです。例えば：

x = 100  # x是一个整型
x = "text"  # 现在x是一个字符串

この例では、最初に整数値を x に割り当て、次にそれに文字列値を割り当てます。 Python インタープリターは、最新の割り当てに従って変数 x を処理します。

3. 基本的なデータ型

Python では、基本的なデータ型は、数値、シーケンス、マップ、セット、ブール値などのいくつかのカテゴリに分類できます。これらの基本的なデータ型の概要は次のとおりです。

番号：
- 整数 (int)1 : 正の整数、0、負の整数 ( 、0、など) -10。
- Float3.14 : 、などの小数を含む数値-0.001。
- 複素数 (complex)1j : 、などの実数部と虚数部から構成される数2 + 3j。
順序：
- 文字列 (str)"Hello, World!" : 、などのテキストデータ'Python'。
- List : 要素の順序付けされたコレクション。要素には、、などのさまざまなタイプを使用できます[1, 2, 3]。["a", "b", "c"]
- Tuple : 、などの要素の不変の順序付きコレクション(1, 2, 3)。("a", "b", "c")
マッピング：
- Dictionary (dict) : などのキーと値のペアのコレクション{"name": "Alice", "age": 25}。
集める：
- Set :などの一意の要素を含む順序なしのセット{1, 2, 3}。{1.1, 2.2, 3.3}
ブール値:
- ブール値True:およびの2 つの値のみを含む論理値False。

Python では、type()関数を使用して変数のデータ型を確認できます。例えば：

x = 100
print(type(x))  # 输出：<class 'int'>

y = 3.14
print(type(y))  # 输出：<class 'float'>

z = "Hello"
print(type(z))  # 输出：<class 'str'>

これらの基本的なデータ型を理解することは、変数に格納できるデータの型とそのデータに対して実行できる操作を決定するため、Python コードを作成する場合に重要です。

4. データ型の検出と変換

データ型の検出

Python では、type()関数を使用して変数のデータ型を確認することもできます。また、isinstance()関数を使用して、変数が特定の型であるか、クラスから派生したものであるかを確認することもできます。さらに、変数をあるデータ型から別のデータ型に変換する必要がある場合、Python にはこの目的のためにいくつかの組み込み関数が用意されています。

type() 関数: 変数の型を返します。
isinstance() 関数: 変数が特定の型のインスタンスであるかどうかを確認します。

x = 100
print(type(x))  # 输出：<class 'int'>
print(isinstance(x, int))  # 输出：True
print(isinstance(x, float))  # 输出：False

データ型変換

Python には、変数をあるデータ型から別のデータ型に変換するためのさまざまな組み込み関数が用意されています。これらの関数は通常、ターゲットデータ型に基づいて名前が付けられ、関数として呼び出すことができます。

int() : 変数を整数に変換します。
float() : 変数を浮動小数点数に変換します。
str() : 変数を文字列に変換します。
list() : 変数をリストに変換します。
tuple() : 変数をタプルに変換します。
set() : 変数をセットに変換します。
dict() : 変数を辞書に変換します。
bool() : 変数をブール値に変換します。

x = "123"
y = int(x)  # 将字符串转换为整数
print(type(y))  # 输出：<class 'int'>

z = float(x)  # 将字符串转换为浮点数
print(type(z))  # 输出：<class 'float'>

a = [1, 2, 3]
b = tuple(a)  # 将列表转换为元组
print(type(b))  # 输出：<class 'tuple'>

予防

型変換を実行するときに、ソースデータをターゲット型に直接変換できない場合、エラーがスローされることがあります。たとえば、数値以外の文字列を整数に変換しようとすると、が発生しますValueError。

x = "abc"
y = int(x)  # 尝试将非数字字符串转换为整数，将引发ValueError

したがって、型変換を実行する前に、データが必要な型に安全に変換できることを確認することをお勧めします。

5. 演習と練習

演習 1: さまざまな型の変数を作成し、簡単な操作を実行する

# 创建整数变量
number = 10
number += 5  # 加法操作
print(number)  # 输出：15

# 创建浮点数变量
pi = 3.14159
pi *= 2  # 乘法操作
print(pi)  # 输出：6.28318

# 创建字符串变量
greeting = "Hello, "
name = "World"
full_greeting = greeting + name  # 字符串拼接
print(full_greeting)  # 输出：Hello, World

# 创建布尔变量
is_valid = True
is_valid = not is_valid  # 逻辑非操作
print(is_valid)  # 输出：False

演習 2: 異なるタイプのデータ間の変換をデモンストレーションする

# 字符串转换为整数
str_number = "123"
int_number = int(str_number)
print(type(int_number))  # 输出：<class 'int'>

# 整数转换为字符串
int_number = 456
str_number = str(int_number)
print(type(str_number))  # 输出：<class 'str'>

# 列表转换为元组
list_of_numbers = [1, 2, 3]
tuple_of_numbers = tuple(list_of_numbers)
print(type(tuple_of_numbers))  # 输出：<class 'tuple'>

# 元组转换为集合
tuple_of_numbers = (4, 5, 6)
set_of_numbers = set(tuple_of_numbers)
print(type(set_of_numbers))  # 输出：<class 'set'>

演習 3: 簡単な実践的な問題を解決する

実践的な問題 1: 円の面積を計算してください

# 给定半径
radius = 5.0

# 计算面积
area = 3.14159 * radius ** 2
print("圆的面积是：", area)  # 输出：圆的面积是： 78.53975

実践的な質問 2: 数値が偶数か奇数かを判断してください

# 给定一个数
num = 7

# 判断偶数或奇数
if num % 2 == 0:
    print(num, "是偶数")
else:
    print(num, "是奇数")  # 输出：7 是奇数

これらの演習を通じて、Python の変数とデータ型、および異なる型間の変換方法をより深く理解できます。これらは、より複雑なプログラムを作成するための基礎となります。

6. Python のキーワード

False, None, True, and, as, assert, async, await, break, class, continue, def, del, elif, else, 
except, finally, for, from, global, if, import, in, is, lambda, nonlocal, not, or, pass, raise, return, try, while, with, yield

これらのキーワードは、Python の構文で特定の役割を果たします。次に例を示します。

条件判定にはif、elif、elseを使用します。 for、while、break、および continue はループ制御に使用されます。 def は関数を定義するために使用されます。 class はクラスを定義するために使用されます。 try、excel、finally、raise は例外処理に使用されます。 import、from はモジュールのインポートに使用されます。 return は関数から値を返すために使用されます。 yield はジェネレーター関数での値の生成に使用されます。 True、False、None は Python の組み込み定数です。 Python インタープリターの現在のバージョンのキーワードリストを表示するには、キーワードモジュールを使用できます。

import keyword
print(keyword.kwlist)

7. まとめと展望

1. この章の知識ポイントの確認と要約

この章では主に、Python 言語学習の基礎知識、特に変数、データ型、変数の命名規則、Python キーワード、データ型の検出と変換などのトピックに焦点を当てます。以下は、この章の知識ポイントの復習と要約です。

変数：
- 変数は、データ値を格納するために使用される識別子です。
- 変数を使用すると、データに名前を付けて、プログラム内で複数回参照できるようになります。
データの種類:
- Python の基本データ型には、数値 (整数、浮動小数点数、複素数)、シーケンス (文字列、リスト、タプル)、マップ (辞書)、セット、およびブール値が含まれます。
- 各データ型には、特定の目的と操作ルールがあります。
変数の命名規則:
- 変数名は文字 (az、AZ) またはアンダースコア (_) で始める必要があります。
- 変数名には文字、数字、アンダースコアを含めることができますが、数字で始めることはできません。
- 変数名を Python キーワードにすることはできません。
Python キーワード:
- キーワードは、Python 言語において特別な意味を持つ予約語です。
- キーワードを変数名やその他の識別子として使用することはできません。
データ型の検出と変換:
- 関数を使用してtype()変数のデータ型を検出します。
- 関数を使用してisinstance()、変数が特定の型であるか、クラスから派生したものであるかを確認します。
- Python には、変数をあるデータ型から別のデータ型に変換するためのさまざまな組み込み関数 ( int()、float()、str()、list()、tuple()、set()、dict()など) が用意されていますbool()。
演習と練習:
- さまざまな種類の変数を作成し、簡単な操作を実行して練習します。
- 異なるタイプのデータ間の変換を示すコードスニペットを作成します。
- 簡単な実践的な問題をいくつか解いて、変数とデータ型についての理解を深めます。

Python を深く学ぶには、これらの基本を理解することが重要です。これらは、効果的、効率的で保守可能なコードを作成するための基礎を形成します。

2、展望

Python言語学習4日目_制御構造：条件文とループ

この記事はHeng Xiaopaiの記事の転載であり、著作権は元の著者に属します。この記事を転載するには、原文を参照することをお勧めします。

Python言語学習3日目_変数と基本的なデータ型