Pythonプログラミング補足資料１：基本のキ

この資料は、「Pythonサイコロゲームで学ぶ！基礎からオブジェクト指向プログラミング (1/3)」の演習を進める上で、特に最初のステップでつまずきやすいPythonの基本的なルールや用語について解説します。

1. Pythonプログラムの実行方法

Pythonのコードを実行するには、いくつかの方法があります。

Pythonインタプリタの対話モード: ターミナル（WindowsではコマンドプロンプトやPowerShell）で python と入力すると起動します。1行ずつコードを入力してすぐに結果を確認できます。ちょっとした動作確認に便利です。
```
python
>>> print("こんにちは")
こんにちは
>>> 1 + 2
3
>>> exit()
```
スクリプトファイルとして実行: テキストエディタ（VS Codeなど）で .py という拡張子のファイルにコードを保存し、ターミナルで python ファイル名.py と入力して実行します。演習では主にこの方法を使います。
```
python myscript.py
```
VS Codeを使っている場合は、エディタの実行ボタン（通常は右上の再生マークのようなアイコン）からも実行できます。

2. Pythonの基本ルール

コメント: コード中に # を書くと、その行の # 以降の部分はプログラムの動作に影響しない「コメント」になります。メモや説明を残すのに使います。
```
# これはコメントです
x = 10 # これもコメント
```
インデント（字下げ）: Pythonでは、行頭のスペース（インデント）が非常に重要です。if文やwhileループ、関数の定義など、コードのまとまり（ブロック）を表すのに使われます。インデントが正しくないとエラーになります。通常はスペース4つで1つのインデントレベルとします。
```
# 正しい例
if x > 0:
    print("xは正です") # ifブロックの中（インデントされている）
else:
    print("xは0以下です") # elseブロックの中（インデントされている）

# 間違った例 (IndentationError)
# if x > 0:
# print("xは正です") # インデントがない
```

3. モジュールと `import`

Pythonには便利な機能がたくさん詰まった「モジュール」という部品があります。 import モジュール名 と書くことで、そのモジュールの機能を使えるようになります。演習では random モジュールを使い、ランダムな数値を生成します。

import random # randomモジュールを使えるようにする

# 1から6までのランダムな整数を生成
dice_roll = random.randint(1, 6)
print(f"サイコロの目は {dice_roll} です")

4. 変数とデータ型

変数: 数値や文字列などのデータに名前を付けて保存しておくためのものです。箱のようなイメージです。

my_name = "AIプログラマー" # "AIプログラマー" という文字列を my_name という変数に保存
age = 20                 # 20 という数値を age という変数に保存

データ型: 変数が扱うデータの種類のことです。Pythonは自動で型を判別してくれますが、主なものを覚えておきましょう。
- 整数 (int): 1, 100, -5 のような小数点のない数値。
- 浮動小数点数 (float): 3.14, -0.5 のような小数点のある数値。
- 文字列 (str): \"こんにちは\", \'Python\' のように文字の並びを \' \' や \" \" で囲んだもの。
- ブール値 (bool): True (真) または False (偽) のどちらかの値。条件分岐などで使われます。
型変換: あるデータ型を別のデータ型に変換することです。
- str(数値): 数値を文字列に変換します。 print() で数値と文字列を連結する際によく使います。
```
age = 20
print("私の年齢は" + str(age) + "歳です") # str(20) は \"20\" になる
```
- int(文字列): 文字列を整数に変換します。input() で受け取った文字列を数値として扱いたい場合に使います。
```
num_str = "10"
num_int = int(num_str) # \"10\" が 10 になる
```

5. 基本的な入出力

画面への出力 (print()): カッコ () の中に指定した値や変数の内容を画面に表示します。

print("Hello, Python!")
x = 10
print(x)
print("xの値は", x, "です") # カンマで区切ると半角スペースで連結される
print(f"xの値は {x} です") # f-string (演習資料のコラム参照)

キーボードからの入力 (input()): ユーザーにキーボードから値を入力してもらい、その値を文字列として受け取ります。

user_name = input("お名前を入力してください: ")
print(f"こんにちは、{user_name}さん！")

age_str = input("年齢を入力してください: ")
age_int = int(age_str) # 文字列として受け取るので、数値として使う場合はint()で変換
print(f"{age_int}歳なんですね！")

6. 条件分岐 (`if`文)

「もし○○ならば△△する、そうでなければ□□する」というように、条件によって処理を変えたい場合に使います。

基本構造:

if 条件式1:
    # 条件式1がTrueの場合に実行される処理
elif 条件式2: # \"else if\" の略
    # 条件式1がFalseで、条件式2がTrueの場合に実行される処理
else:
    # すべての条件式がFalseの場合に実行される処理

比較演算子: 条件式でよく使われます。

== : 等しい
!= : 等しくない
> : より大きい
< : より小さい
>=: 以上
<=: 以下

score = 85
if score >= 80:
    print("合格です！")
elif score >= 60:
    print("追試です。")
else:
    print("不合格です。")

7. 繰り返し (`while`ループ)

特定の条件が満たされている間、同じ処理を繰り返したい場合に使います。

基本構造:

while 条件式:
    # 条件式がTrueの間、繰り返し実行される処理

break: ループを途中で強制的に終了します。

continue: ループの現在の回の残りの処理をスキップし、次の回の条件判定に進みます。

count = 0
while count < 3:
    print(f"カウント: {count}")
    count += 1 # count = count + 1 と同じ
print("ループ終了")

# \'q\' が入力されるまで入力を促す例
while True: # 無限ループ (breakで抜ける必要がある)
    user_input = input("何か入力してください (\'q\'で終了): ")
    if user_input == \'q\':
        print("終了します。")
        break # ループを抜ける
    print(f"入力されたのは: {user_input} です。")