Pythonプログラミング（ステップ１・準備）

このステップの目標

• Pythonによるプログラム作成に必要なソフトについて、作業内容の意味を把握しつつ、基本操作ができるようになる。
• アルゴリズムとプログラムの関係と対応を理解する。

0. このウェブ教材について

ご覧いただき有難うございます。 このページを訪れた方は、何らかの理由で、Pythonプログラミングのスキルを身に着けたいと考え、あれこれ検索するうちに、偶然、ここにたどり着いたのだろうと想像します。 Pythonの入門が目的の方にとっては、このウェブ教材の内容は、必ずしも期待に沿うものではないかもしれません。 といいますのは、この教材を作成する狙いは、「計算機科学的な発想で問題解決する際に基本となる考え方」に触れてもらう点にあって、 Pythonの文法やコーディング技術等についての説明は最低限に留めるようにしてあるからです。

けれども、本格的なプログラミングを目指している方にとっての、入門時の副教材にはなり得るかもしれません。 それぞれの目標に応じて、ご活用いただけたら幸いです。

1. ソフトウェアの準備

Pythonのプログラミング環境

Pythonのコードを書いて、それを実行する方法は、使用しているソフトウェアごとに異なりますから、基本的に、ネットの情報などを手がかりに自分の環境に合ったやりかたを探すことになります。 必要なソフトや環境にはいくつかの選択肢があります。 以下のチャートは、典型的な作業の流れになります（茶色の枠はクリックできます。これ以外の方法やソフトウェアも沢山ありますから、あくまで一例と考えてください）。

自分のパソコンにあれこれソフトをインストールするのが難しい場合は、ウェブブラウザから利用できるGoogle Colaboratoryをお勧めします。 具体的な使用方法は、こちらのページに説明してありますのでご覧ください。 Google Colaboratoryを使うには、インターネットに安定に接続できる環境が必要です。 また、時間のかかる計算を行ったりすると、利用制限によって、強制的に打ち切られる場合があります。

自分のパソコンにPythonの処理系や関連するソフトウェアツールをインストールして、自分好みの学習環境を準備することもできます。 その場合は、インターネット接続が無くても、プログラム開発や実行ができます。 時間のかかる計算を行っても、途中で打ち切られることもありませんし、高性能なグラフィックカード（GPU)を装着したパソコンを使うと、 機械学習等もかなり高速に処理できます。

使用しているOS（オペレーティング・システム）は、ほとんどの場合は Windows と macOS、そして、その方面にかなり詳しい一部の方が Linux、といったところでしょうか。ともあれ、ご自分のパソコンとそのOSの使い方について、ある程度ご知識や経験のある方は、 ウェブ上の情報を手がかりに、Pythonのインストールにも挑戦してみましょう。

OSによってはあらかじめPythonがインストールされてる場合もありますが、それらはほぼ確実に古いバージョンです。 プリインストールされたPythonの有無に関わらず、学習用のPython環境（バージョン3系）を新たにインストールしてください。

Python 3をインストールしたら、pythonコマンドへのパス(path)も確認しておきます。 パスの設定方法はOSによって異なりますし、Pythonのインストール場所も設定次第でいろいろです。 ですので、具体的な操作方法については、インターネットで検索するのが早道です。

python windows 11 インストール方法

等と検索して、分かりやすい記事を探すのが良いでしょう。上のチャートの太字のところを、キーワード選びの参考にしてください。

Pythonのコードを作成・編集し、実行する環境として、特におすすめしたいのが、Microsoft社が無償で配布しているVisual Studio Code(以下、VSCode）です。 Windows、 macOS、 Linux、いずれのOSでも使えます。 加えて、VSCodeには、Python用の拡張機能も追加でインストールしておくと良いでしょう。 具体的な設定方法については、こちらのページも参照ください。

2. 動作確認：プログラム作成から実行までの流れ

では、VSCodeを使っている場合を想定して、設定がうまくいっているかどうか確認してみましょう。

ステップ１：ソースプログラムの作成

Pythonのプログラムの記述法などはこれから勉強するとして、ここでは、VSCodeでPythonを実行してみましょう。

VSCodeを起動して、ファイル メニューから 新しいファイル を選択し、ファイル名 dow.py をつけて保存します。 このように、Pythonプログラムの拡張子は必ず.pyにしてください。

次に、編集画面に、以下のコードをコピー＆ペーストして（あるいはそのまま打ち込んで）ください。 行の始まりの空白は、Pythonでは重要な意味を持ちますので、空白の個数にも気を配ってください。

dows = ["Sun","Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat"]

year = int( input("Year ?: ") )
month = int ( input("Month ?: ") )
day = int( input("Day ?: ") )

if month==1 or month==2:
    year2 = year -1
    month2 = month + 12
else:
    year2 = year
    month2 = month

dayofweek = (year2 + year2//4 - year2//100 + year2//400 + (13*month2+8)//5 + day) % 7 

print("{0}/{1}/{2} is {3}.".format(year,month,day,dows[dayofweek]))

ステップ２：実行

保存したプログラムを実行するには、VSCodeのウィンドウ右上の ▷ をクリックするだけです。

もし、プログラムに何かの不具合（エラー）が見つかると、VSCodeの下側の区画にエラーメッセージが表示されるので、行番号を手がかりに、エラー箇所を見つけ、修正します。

プログラムが正常に動作を始めると、西暦年、月、そして日をキーボードから入力するように求めてきます。 VSCodeの下側の区画（ターミナル）をマウスでクリックし、キーボードからそれぞれの項目を入力しEnterを押すと、 最後に、その日の曜日が出力されるはずです。 例えば、あなたの誕生日は何曜日だったでしょうか？

Year ?: 2024
Month ?: 8
Day ?: 6
2024/8/6 is Tue.

もしも予期せぬ動作をした場合は、下側の区画（ターミナル）の区画をクリックして、キーボードで CTL-C（CTRLキーを押したままC）を押せば、プログラムを強制終了することができます。