Python Basics

Pythonのプログラムの作成と実行

• 方法1: C言語のように，テキスト形式でプログラムを書いて実行

  $ vi program.py # プログラム作成
  $ python program.py # プログラム実行
  

  注) Pythonはインタプリタ型言語なのでコンパイルは不要。

• 方法2: jupyter notebookやIpython等を用いてインタラクティブに実行

コメント

• #：1行コメント
• 複数行コメント：“““コメント”””　※ダブルクォートの代わりにシングルを使っても良い →ドックストリング

モジュール・パッケージ・ライブラリ

• モジュール: クラスや関数を記述したファイル(.py)
• パッケージ: いくつかのモジュールを一つのディレクトリ(フォルダ)にまとめたもの
• ライブラリ: いくつかのパッケージをまとめたもの。モジュールやパッケージをライブラリと呼ぶこともある

1. 標準ライブラリ

• math: 数学関数モジュール
• random: 乱数発生モジュール

2. 外部ライブラリ：追加インストール必要

• NumPy: 数値計算用の多次元配列ライブラリ。C言語で作られているので高速
• SciPy: 科学計算ライブラリ
• pandas: データフレーム(エクセルのような表形式)のデータ解析ライブラリ
• scikit-learn: 機械学習ライブラリ

モジュールやパッケージ，ライブラリに含まれるオブジェクト(クラスや関数等)を使うには，以下の例のようにimportを用いて読み込みを行う。

Pythonのデータ型について

すべてのPythonオブジェクトはC言語の構造体で定義されており、C言語等の静的型付言語などと比べてオーバーヘッドが生じる

【例】 integer(long)型

struct _longobject{
    long ob_refcnt;
    PyTypeObject ob_type;
    size_t ob_size;
    long ob_digit[1];
};

• ob_refcnt : Pythonが目盛りの割当と解除を自動的に行うための参照カウンタ
• ob_type : 変数の方を表すコード
• ob_size : この後に続くデータの大きさ
• ob_digit : このPython変数が持つ実際の整数値

PythonリストとNumpy配列

immutable と mutable

関数の引数(仮引数)の値を関数内で変更した場合，引数が**immutable(変更不可)**な型ならば呼び出した側の引数(実引数)は変化しない。**mutable(変更可能)**ならば，実引数も変化。

• immutable: int, float, str, tuple 等
• mutable: list, dict, set 等(これらについては後述)

immutableな引数については， 返り値を使って更新するようにする。