Pythonをインストールしたら最初にしてみること

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Python

PythonはAnacondaでインストールしましょう。

【2021年最新】Anacondaのインストール方法

Anacondaをインスト―ルしたら、Jupyter LabでPythonを使ってみましょう。

Pythonをはじめ、プログラミング言語には、基本的なルールがあります。

このルールを分かっていないと、コピペでもさすがにコードを調整するのは無理です。

そこで、今回は、Python言語の超基本的なルールを確認しつつ、最初に書くコードを一緒に確認、解説していきましょう。

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コードはコピペで実行できるので、あたなも実際にコードを実行して確認していきましょう。

それでは、やっていきましょう。

Hello world

この Hello world は必ずといっていいほどプログラミング言語の最初のコードとして紹介されています。なので、Pythonでも実際に書いてみましょう。

print('Hello world')

このコードを書いて、Windowsなら「shift」+「enter」を、Macなら「control」+「enter」で実行されます。
printはそのままの意味で、printの後ろの()内をプリント(表示)するためのコードです。直感的にも分かりやすいのではないでしょうか。

出力:
Hello world

はい、簡単ですね、順調に Hello world が出力されましたね。まあまあ うれしくないですか?

わたしは、結構うれしかったですけどね。

環境設定(Anacondaのインストール)だけでも苦戦しましたからね。

Pythonは計算機?

1+1

出力:
2

そらそうですよね。計算機でもできますが、Pyhtonでしたことに意味があり

a=1

これは、1 を a に格納する(入れる)、ということです。つまり、a は 1 になりました。だから、イコールで表すのですね。

では、確認してみましょう。

a

これは、「a を出力しろ」という意味です。

出力:
1

はい、a が 1 だと確認できました。
では、これは?

b=5

b が 5 ということですね。
では、こうしてみるとどうでしょうか?

a+b

出力:
6

a+bで 6 が出力されました。
a は 1 で、b は 5 なので、足すと 6 で間違いないですね。

ちなみに、基本的にコードは半角英数字で書きます、全角の文字はプログラミング言語は認識しません。全角文字は全角であることを指定しなければなりません。そして、半角スペースを入れても同じように出力されます。

試しにこんなコードを書いてみましょう。

a             +                      b

出力:
6

半角スペースをいくら入れても、同じ出力結果になります。

今後は文字を c にいれてみましょう。

c=hello warld

出力:

背景が赤く表示されました。
これが噂のエラーメッセージです。Pythonから怒られています。

基本的には最後の SyntaxError: invalid syntax を確認します。

翻訳ソフトのDeepLを使ってみましょう。
翻訳:無効な構文

と出ました。つまり、これは、「Python言語として無効です」、「Python言語のルールに従っていないです」と叱られています。

でも数字はうまくいきました。では、文字(Hello world)が悪いのでしょうか?

では、どう改善すれば Pythonは分かってくれるのか。それは、「Hello world を文字ですよ」と指定しないといけません。

文字の指定方法は、文字を「” “」ダブルクオーテーションや、「’ ‘」 シングルクォーテーションのなかに入れることです。

c='Hello world'

出力:
‘Hello world’

はいっ、うまくいきました。

では、再確認します。

文字は「” “」か「’ ‘」のなかに入れる必要がある

些細な実験

aには1が、
cにはHello worldが
それぞれ入っています。数字同士のaとbはうまく計算できましたが、aとcはどうでしょうか?

a+c

出力:

立て続けに怒られると、萎えますね。

めげずにエラーメッセージを確認しましょう。

要約すると、これらは、サポートされていません。これらとは、’int’ と ‘str’ のことです。

では、intとstrとはなんのことでしょうか?

intは整数のこと。aは1なので、整数ですね。
strは文字のこと。cはHello worldなので、文字ですね。

「整数と文字は計算できません」といっているわけですね。そらそうですよね。Pythonさん、すみません。

しかし、Pyhtonに怒られる覚悟で、書いたコードから新たな知見を得ることが出来ました。それは、数値にしろ、文字にしろデータには形があることです。

整数はint、文字はstr、ちなみに小数点がある数字はfloatです。とりあえず、この3種類を頭に入れておいて下さい。

では、データの形を確認する方法はあるのか?
もちろんあります。

type(a)

これで、a の形はなにかを確認できます。

出力:
int

type(c)

出力:
str

確認できました。先ほどのエラーメッセージと同様ですね(当たり前ですが)

ライブラリのインポート

Pyhtonには、プログラムを簡単に出力できるソフトのようなものがあります。それをライブラリをいいます。(ライブライに加え、関数やクラスオブジェクトなど似たようなややこしい言葉がありますが、ここでは省略します)ライブラリを使うには、まず取り込む(インポート)必要があります。

import numpy as np
import pandas as pd

このコードでライブラリをインポートできます。とくに出力はされません。

importは取り込みます、numpyやpandasはライブラリの種類です。asはライブラリを使用するための名前を決めます。numpyをnpに、pandasをpdにしてしまいます。なぜなら、そのほうが文字数が少なく、コードを書く時間的効率のためです。

numpyは数値の計算するためのライブラリ
pandasは数値を行列にして、データを分析しやすくするライブラリ

では、いくつかの数値を使って、ライブラリの特徴をみていきましょう。

f=np.array([1,2,3,4,5])

よく分かりませんが、とりあえずfの内容を確認してみましょう。

f

出力:
array([1, 2, 3, 4, 5])

arrayや()[]は置いといて、数字が横並びにあることが確認できればいいです。
さらに、

g=np.array([3,4,2,1,9])
g

出力:
array([3, 4, 2, 1, 9])

gも作りました。
これを足してみましょう。

f+g

出力:
array([ 4, 6, 5, 5, 14])

縦方向に足し算されていることが確認できます。

こんな感じで、複数の数値をいっぺんに計算することができます。
さらに、

i=np.array([[1,2,3,4,5],
            [6,7,8,9,10]])
i

(カンマ(,)のあとにenterを押すと、段落(スペース)ができます。これは、「別のコードではなく、一緒のコードです」ということです)
こうすると、横に行、縦に列で、数値を配置することができます。

出力:
array([[ 1, 2, 3, 4, 5],
[ 6, 7, 8, 9, 10]])

だんだん、行列の数値に近づいてきました。
ではpandasをつかって、行列(データフレーム)にしてみましょう。
この行列はiに格納しているので。

pd.DataFrame(i)

これは、pd(pandas)のDataFrame(データフレーム)に i を変換することを意味します。

出力:

はい、無事にデータフレームができました。
そんなに難しくなかったのではないでしょうか?

まとめ

  • printはそのまま表出する
  • 計算できる
  • データには形がある
  • データフレーム(行列)に変換できる

 

以下の記事は、ほんの少しだけ応用編です。参考にしてみて下さい。

【超基礎編】データをpythonのpanndasで分析する(データの読み込みまで)

【超基礎編】データをpythonのpanndasで分析する(データの前処理)

 

データ収集とデータをフレームワークにするために必要なコード

【超重要】はじめてのデータ収集方法





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