python入門: 1. python初経験!

pythonのスキルをひとつずつ地道に学ぶ前に,

• pythonを使うってどんなかんじ?
• pythonでどんなことができるの?

みたいなことをざっくりと学んでおこう。

君は今, Ubuntu Linuxのデスクトップを使っているものとする（WSLは想定外）。まずコンソールを立ち上げ, Linuxシェルに入ろう。それにはキーボードでCTRL + ALT + Tを（同時に）押せばよかった。カレントディレクトリはホームディレクトリのままでよい。

では, Linuxシェルで, テキストエディターを立ち上げて以下のような内容のテキストファイルを, test.pyという名前で作ろう

（ホームディレクトリでやればよい。

$ gedit test.py

でgeditテキストエディターを立ち上げて, ぽちぽち打っていけばよい。ていうか, 今だけはコピペでもOK。内容や意味は今はわからなくてよい。できたら保存して終了）

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
t=np.arange(0,100,0.1)
plt.plot(np.cos(t)*np.exp(-t/10), np.sin(t)*np.exp(-t/10))
plt.show()

この作業が終わったらLinuxシェルに戻って, ファイルができたことを確認しよう:

$ ls -l test.py
$ cat test.py

注: ↑この2つのコマンドの意味はわかるだろうか? わからなかったらLinuxの復習をしよう!

ではこれに続けて, Linuxシェルで以下を打ってみよう:

$ python3 test.py

うまくいけば渦巻きのグラフが出てくるだろう。

いま君がつくったテキストファイル"test.py"はpythonのプログラムである(.pyという拡張子がそれを表すのだ)。それを$ python3 test.pyというコマンドで実行した。これはなんとなく, Linuxのシェルスクリプトに似ているではないか。Linuxのシェルスクリプトは, Linuxのコマンドを並べたテキストファイルをtest.shみたいなファイル名で作って,

$ bash test.sh

というコマンドで実行したではないか! そのような類似性もあって, このtest.pyのように, python言語で作られたプログラムを「pythonスクリプト」と呼ぶ。

[レポート課題1-1] このpythonスクリプトの4行目, 最後のexp(-t/10)をexp(-t/100)に書き換えて実行せよ。

pythonを使うには別のやりかたもある。それを体験しよう。Linuxシェルで以下のコマンドを打とう:

$ ipython3

するとコンソールに以下のようなメッセージが出る:

Python 3.5.2 (default, Nov 12 2018, 13:43:14) 
Type 'copyright', 'credits' or 'license' for more information
IPython 6.2.1 -- An enhanced Interactive Python. Type '?' for help.

In [1]: 

このIn [1]:のようなプロンプトを出している環境（$ ipython3というコマンド）を, pythonシェルとかpythonインタラクティブシェルという。pythonシェルでは, pythonのコマンドを入力して実行できる。ためしにtest.pyの中身を1行ずつ, このプロンプトに打ってみよう（くどいようだが, In [ ]:はプロンプトなので打つ必要ない）。

In [1]: import numpy as np
In [2]: import matplotlib.pyplot as plt
In [3]: t=np.arange(0,100,0.1)
In [4]: plt.plot(np.cos(t)*np.exp(-t/10), np.sin(t)*np.exp(-t/10))
In [5]: plt.show()

するとさっきのグラフがまた出てくるだろう（In [ ]の中の数字がだんだん大きくなっていくが, それは単に「今あなたが打ってるコマンドは何回目だよ」を表しているだけなので, 特に気にしないでよい）。

pythonシェルを抜けるのもCTRL+dである。Linuxシェルを抜けるときと同じだ。ていうか, CUIのプログラムはだいたいどれもCTRL+dで抜けることができる。便利なので覚えておこう!!

このように, pythonを使うには主に以下のような2つのやりかたがある。

• pythonスクリプト(pythonのプログラム)をLinuxシェルから走らせる($ python3 test.py)。
• pythonシェル(インタラクティブシェル; $ ipython3)でpythonコマンドを1つずつ打っていく。

状況や好き好きで, どのやり方をやってもよい。実はもうひとつのやり方があって, それは

• jupyter notebookというのを使う。

というやり方である（最近はそれをする人がとても多い）。これはGoogleColaboratoryなどのクラウドサービスでも採用されている。

pythonをWindowsやMacで使いたいという人も多いだろう。Windowsの場合はLinuxシェルのかわりにコマンドプロンプトを使う。つまりコマンドプロンプトを立ち上げて, そこからpython3 test.pyというコマンドを打ってもよいし, コマンドプロンプトでipython3と打ってpythonシェルに入ることもできる（入ったあとはLinuxの場合と同じ）。

Macの場合はLinuxとほぼ同じだろう。

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