【Python初心者】プログラミングの勉強を最初に学ぶべき5つの基本｜初めてのコード書きを解説

プログラミングの世界に足を踏み入れたばかりの方は、どこから手をつければいいのか迷うことが多いでしょう。でも大丈夫です！この記事を読めば、Pythonの基礎をしっかり押さえることができます。初心者の皆さんに向けて、プログラミングを始める際に最初に学ぶべき5つの基本について、詳しく解説していきます。

Python初心者がプログラミングの勉強を最初に学ぶべき5つの基本

Python初心者が最初に学ぶべき5つの基本について解説します。これらの概念を理解し、練習問題にも取り組んでくださいね。一つひとつを読みながら実際に自分でコードを書くことをおすすめします。

記事内ではVisual Studio Code（VS Code）のエディタを使用しています。

変数とデータ型：プログラミングの基礎中の基礎

プログラミングの世界では、変数はデータを格納する「箱」のようなものです。この箱には様々な種類（データ型）があり、それぞれ異なる特徴を持っています。

主なデータ型

変数の使い方

変数を使うことで、データに名前をつけて後で参照することができます。

# 変数の宣言と代入
age = 25
name = "山田太郎"
height = 175.5
is_student = False

# 変数の使用
print(f"私の名前は{name}で、{age}歳です。")
print(f"身長は{height}cmで、学生です：{is_student}")

練習問題

自分の情報を変数に格納し、それらを使って自己紹介文を作成してみましょう。

# 変数の宣言と代入
age = 25
name = "山田桃子"
height = 162.5
is_student = True

# 変数の使用
print(f"私の名前は{name}で、{age}歳です。")
print(f"身長は{height}cmで、学生です：{is_student}")

条件分岐：プログラムに判断力を与える

条件分岐は、プログラムに「もし〜なら」という判断力を与える重要な概念です。Pythonでは主にif文を使用します。

if文の基本構造

if 条件:
    # 条件が真の場合の処理
elif 別の条件:
    # 別の条件が真の場合の処理
else:
    # どの条件も満たさない場合の処理

具体例：年齢による飲酒可否判定

age = int(input("あなたの年齢を入力してください："))

if age < 20:
    print("お酒は20歳になってから。")
elif age >= 20 and age < 25:
    print("お酒は飲めますが、適量を守りましょう。")
else:
    print("お酒を楽しめる年齢ですね。でも飲み過ぎには注意！")

条件分岐の流れ図

　　A[開始] --> B{年齢 < 20?}
    B -- Yes --> C[飲酒不可]
    B -- No --> D{20 <= 年齢 < 25?}
    D -- Yes --> E[注意喚起]
    D -- No --> F[適量アドバイス]
    C --> G[終了]
    E --> G
    F --> G

練習問題

ユーザーから数値を入力してもらい、その数が正の数、負の数、ゼロのいずれかを判定するプログラムを作成してみましょう。

# 数値の入力
number = float(input("数値を入力してください："))

# 正の数、負の数、ゼロの判定
if number > 0:
    print("入力された数値は正の数です。")
elif number < 0:
    print("入力された数値は負の数です。")
else:
    print("入力された数値はゼロです。")

ループ：繰り返し処理

ループは、同じ処理を繰り返し行うための強力なツールです。Pythonでは主にforループとwhileループを使用します。

forループ

forループは、指定した回数だけ処理を繰り返します。

# 1から5までの数を出力
for i in range(1, 6):
    print(i)

whileループ

whileループは、条件が真である間、処理を繰り返します。

# 1から始めて、10未満の2の累乗を出力
num = 1
while num < 10:
    print(num)
    num *= 2

ループの使い分け

ループの概念図

　　A[開始] --> B{条件チェック}
    B -- 真 --> C[ループ本体]
    C --> B
    B -- 偽 --> D[終了

練習問題

1から100までの数字の中で、3の倍数のみを出力するプログラムを作成してみましょう。

# 1から100までの数字の中で、3の倍数のみを出力
for i in range(1, 101):
    if i % 3 == 0:
        print(i)

関数：再利用可能なコードブロック

関数は、特定の処理をまとめて名前をつけたものです。コードの再利用性を高め、プログラムを整理するのに役立ちます。

関数の基本構造

def 関数名(引数1, 引数2, ...):
    # 処理内容
    return 戻り値  # 必要に応じて

具体例：簡単な計算機

def add(a, b):
    return a + b

def subtract(a, b):
    return a - b

def multiply(a, b):
    return a * b

def divide(a, b):
    if b != 0:
        return a / b
    else:
        return "0で割ることはできません"

# 関数の使用
print(add(5, 3))       # 出力: 8
print(subtract(10, 4)) # 出力: 6
print(multiply(2, 6))  # 出力: 12
print(divide(15, 3))   # 出力: 5.0
print(divide(10, 0))   # 出力: 0で割ることはできません

関数の概念図

　　A[関数呼び出し] --> B[引数の受け取り]
    B --> C[処理の実行]
    C --> D[結果の返却]
    D --> E[呼び出し元に戻る]

練習問題

ユーザーから2つの数字と演算子（+, -, *, /）を入力として受け取り、適切な計算を行う関数を作成してみましょう。

# 各種計算を行う関数
def add(a, b):
    return a + b

def subtract(a, b):
    return a - b

def multiply(a, b):
    return a * b

def divide(a, b):
    if b != 0:
        return a / b
    else:
        return "0で割ることはできません"

# 演算子に応じて適切な関数を呼び出す関数
def calculate(a, b, operator):
    if operator == '+':
        return add(a, b)
    elif operator == '-':
        return subtract(a, b)
    elif operator == '*':
        return multiply(a, b)
    elif operator == '/':
        return divide(a, b)
    else:
        return "無効な演算子です"

# ユーザーから入力を受け取る
a = float(input("1つ目の数値を入力してください："))
b = float(input("2つ目の数値を入力してください："))
operator = input("演算子を入力してください（+, -, *, /）：")

# 計算と結果の表示
result = calculate(a, b, operator)
print(f"計算結果：{result}")

リスト操作：データの集まりを扱う

リストは、複数のデータをまとめて扱うための便利なデータ構造です。Pythonのリストは非常に柔軟で、様々な操作が可能です。

リストの基本操作

# リストの作成
fruits = ["りんご", "バナナ", "オレンジ"]

# 要素へのアクセス
print(fruits[0])  # 出力: りんご

# 要素の追加
fruits.append("ぶどう")

# 要素の削除
fruits.remove("バナナ")

# リストの長さ
print(len(fruits))  # 出力: 3

# リストの繰り返し
for fruit in fruits:
    print(fruit)

リスト内包表記

リスト内包表記は、既存のリストから新しいリストを簡潔に作成する方法です。

# 1から10までの2乗のリストを作成
squares = [x**2 for x in range(1, 11)]
print(squares)  # 出力: [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

リストの概念図

graph LR
    A[リスト] --> B[要素1]
    A --> C[要素2]
    A --> D[要素3]
    A --> E[...]
    A --> F[要素n]

練習問題

1から100までの数字のリストを作成し、その中から偶数のみを抽出して新しいリストを作成するプログラムを書いてみましょう。

# 1から100までの数字のリストを作成
numbers = list(range(1, 101))

# 偶数のみを抽出して新しいリストを作成
even_numbers = [num for num in numbers if num % 2 == 0]

# 結果の表示
print(even_numbers)

Python初心者がプログラミングの勉強を最初に学ぶべき5つの基本　まとめ

以上、Python初心者が最初に学ぶべき5つの基本について解説しました。これらの概念を理解し、実際にコードを書いて練習することで、プログラミングの基礎が身につきます。

これらの基本を押さえた上で、さらに次のステップに進むことをおすすめします。

プログラミングの上達には、継続的な練習と実践が欠かせません。小さなプロジェクトを自分で考えて実装してみたり、オンラインの学習リソースを活用したりしながら、着実にスキルアップしていってください。

さらに次のステップに進みPythonプログラマーへの道に歩んでいきましょう。

※今回プログラミングに挑戦して、スクールでもっと深めたいと考えたなら下記の記事を参考にしてください。オンラインなので気軽に利用できます。