【Pythonゲーム】初心者でも簡単！脳トレ計算とタイマー機能のプログラム実装ガイド | コピペで気軽にチャレンジ

今回は、プログラミング初心者の方々に向けて、Pythonを使った簡単で楽しい計算ゲームの作り方をご紹介します。このゲームは、頭の体操にぴったりで、ランダムに生成される計算問題に挑戦しながら、タイムアタック機能付きで楽しく計算力をアップさせることができます。

プログラミングを始めたばかりの方でも、このコードをコピペするだけで、すぐに自分だけの計算ゲームを作ることができます。さらに、時間の計測方法も学べるので、プログラミングの基礎を楽しく身につけられます。

この記事から学べること

基本的なPython文法
モジュールの活用
ユーザーとの対話
数値の扱い
プログラムの構造化
時間の計測
ランダム性の導入
簡単なゲームロジック

まずはコピペでゲームを楽しんでみましょう！

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Pythonで作る計算ゲームと時間計測　コードの全体像

はじめに確認すること

Pythonがインストールされていることを確認してください。インストールされていない場合は、公式サイト（https://www.python.org/）からダウンロードしてインストールしてください。

次に、好きなテキストエディタやIDE（統合開発環境）を用意します。初心者の方には、IDLE（Pythonに付属）やVSCodeこちらから：htts://code.visualstudio.com/（無料でダウンロード可能）がおすすめです。

VS Codeでの実行方法

①Visual Studio Code（VS Code）をインストールする

VS Code公式サイトからダウンロードしてインストールします。

②Python拡張機能をインストールする

VS Codeを開き、左のサイドバーにある拡張機能（Extensions）アイコンをクリックします。
検索バーに「Python」と入力し、Pythonに関連した拡張機能をインストールします。

③新しいファイルを作成する

VS Codeを開き、「ファイル」メニューから「新しいファイル」を選択します。
上記のコードをエディタに記述します。（コピー＆ペーストでも構いません）

④ファイルを保存する

「ファイル」メニューから「名前を付けて保存」を選択し、「（任意のファイル名）.py」という名前で保存します。（※ファイル名の後ろには「.py」を忘れないようにしてください）

⑤Pythonファイルを実行する

VS Codeのショートカットキーで実行します。

F５

Windows: Ctrl+Shift+D
Mac: ⇧⌘D

ターミナルに結果が表示されます。

実際のゲームイメージ

まず、コードの全体像をご紹介します。その後、各部分の詳細な説明を行います。

import random
import time

def generate_question():
    num1 = random.randint(1, 10)
    num2 = random.randint(1, 10)
    operator = random.choice(['+', '-', '*'])
    question = f"{num1} {operator} {num2}"
    answer = eval(question)
    return question, answer

print("簡単な計算ゲームを始めます！")
correct_answers = 0
start_time = time.time()

for _ in range(5):  # 5問出題
    question, correct_answer = generate_question()
    user_answer = int(input(f"\n{question} = "))

    if user_answer == correct_answer:
        print("正解！")
        correct_answers += 1
    else:
        print(f"不正解。正解は {correct_answer} です。")

end_time = time.time()
total_time = end_time - start_time

print(f"\nゲーム終了！")
print(f"正解数: {correct_answers}/5")
print(f"かかった時間: {total_time:.2f}秒")

うまくゲームができましたか？

次に詳細を説明していきますので実際につくる参考にしてください。

Pythonで作る計算ゲームと時間計測　コードの詳細な説明

それでは、このコードを一つずつ詳しく見ていきましょう。

1. 必要なモジュールのインポート

import random
import time

ここでは、2つの重要なモジュールをインポートしています：

random: ランダムな数字や演算子を生成するために使用します。
time: ゲームの開始時間と終了時間を記録し、プレイ時間を計算するために使用します。

2. 問題生成関数の定義

def generate_question():
    num1 = random.randint(1, 10)
    num2 = random.randint(1, 10)
    operator = random.choice(['+', '-', '*'])
    question = f"{num1} {operator} {num2}"
    answer = eval(question)
    return question, answer

この generate_question() 関数は、ランダムな計算問題を生成します：

random.randint(1. 10)を使って、1から10までのランダムな整数を2つ生成します（num1とnum2)
random. choice([‘+’, ‘-‘, ‘*’])で、加算（+）、減算（-）、乗算（*）からランダムに演算子を選びます。
問題文を作成し、eval()関数を使って正解を計算します。
問題文と正解をタプルとして返します。

3. ゲームの開始

print("簡単な計算ゲームを始めます！")
correct_answers = 0
start_time = time.time()

ここでゲームを開始します：

ゲーム開始のメッセージを表示します。
正解数をカウントする変数correct_answersを0で初期化します。
time.time()で現在の時刻を記録し、ゲーム開始時間とします。

4. メインのゲームループ

for _ in range(5):  # 5問出題
    question, correct_answer = generate_question()
    user_answer = int(input(f"\n{question} = "))

    if user_answer == correct_answer:
        print("正解！")
        correct_answers += 1
    else:
        print(f"不正解。正解は {correct_answer} です。")

このループで5回問題を出題します：

generate_question()関数を呼び出して、新しい問題と正解を取得します。
input()関数でユーザーの回答を受け取り、整数に変換します。
ユーザーの回答が正解かどうかをチェックし、結果を表示します。
正解の場合、correct_answersを1増やします。

5. ゲームの終了と結果表示

end_time = time.time()
total_time = end_time - start_time

print(f"\nゲーム終了！")
print(f"正解数: {correct_answers}/5")
print(f"かかった時間: {total_time:.2f}秒")

最後に、ゲームの結果を表示します：

time.time()で終了時間を記録し、開始時間との差を計算してプレイ時間を求めます。
正解数と総プレイ時間を表示します。.2f は小数点以下2桁まで表示することを意味します。

Pythonで作る計算ゲームと時間計測　ゲームの遊び方

ゲームの遊び方

STEP1
ゲームの開始
プログラムを実行すると、「簡単な計算ゲームを始めます！」というメッセージが表示されます。
STEP2
問題の出題
ランダムな計算問題が表示されます。例えば「7 + 3 = 」のような形式です。
STEP3
回答の入力
表示された計算問題の答えを計算し、キーボードで数字を入力します。入力後、Enterキーを押して回答を確定させます。
STEP4
結果の確認
- ・正解の場合: 「正解！」というメッセージが表示されます。
- ・不正解の場合: 「不正解。正解は [正解の数字] です。」というメッセージが表示されます。
STEP5
次の問題
自動的に次の問題が表示されます。
STEP6
ゲームの終了
5問回答すると、ゲームが終了します。
STEP7
結果の表示：ゲーム終了時に、以下の情報が表示されます。
- ・正解数（例：「正解数: 4/5」）
- ・かかった時間（例：「かかった時間: 23.45秒」）

このゲームの目標は、できるだけ早く、正確に問題に答えることです。自分の計算力と反応速度を試すことができます。

プレイのコツ

落ち着いて問題を読み、頭の中で素早く計算しましょう。
タイピングの速さも重要です。数字の入力を素早く行うことで、より良いタイムを記録できます。
繰り返しプレイすることで、計算力と入力速度の向上を実感できるでしょう。
ゲームをプレイするたびに問題が変わるので、何度でも楽しむことができます。自己ベストの更新を目指して、繰り返しチャレンジしてみてください！

Python初心者計算ゲームとタイマー機能　プログラムの拡張アイデア

このプログラムは基本的な形ですが、以下のように拡張することで、さらに面白く、学習効果の高いゲームにすることができます：

難易度設定: ユーザーが難易度を選べるようにします。例えば、「簡単」（1桁の数字のみ）、「普通」（2桁まで）、「難しい」（3桁以上）などを設定できます。
演算子の追加: 現在は加減乗算のみですが、除算（/）や累乗（**）などを追加して、より多様な問題を出題できます。
問題数の選択: ユーザーが挑戦したい問題数を入力できるようにします。
スコアの保存: プレイヤーの名前と得点を記録し、高得点ランキングを表示する機能を追加します。
GUI（グラフィカルユーザーインターフェース）の実装: Tkinterなどのライブラリを使用して、ボタンやテキストボックスのある視覚的なインターフェースを作成します。
音声フィードバック: 正解や不正解時に音を鳴らすなど、聴覚的なフィードバックを追加します。

ゲームの拡張や次のステップに興味を持った方は、専門的な指導を受けることも検討してみてはいかがでしょうか？「【2024年最新版】Python講座で学べるプログラミングスクール10選を徹底比較」では、様々なレベルに対応したPython講座を提供するスクールを紹介しています。自分のペースとレベルに合った学習環境を見つけるのに役立つでしょう。