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Python言語とは

Pythonはインタプリタ

次の5行は、Pythonで書いたHello World!です。 

def main():
    print("Hello World!")

if __name__ == "__main__":
    main()

Pythonがインストールされている環境で、これを hello.py という名前のテキストファイルに保存し、コンソールで、pythonを実行し、引数にそのファイル名を指定すると 

$ python hello.py
Hello World!

という実行結果を得る。

Python言語で書かれたプログラムの実行には必ず、pythonというコマンドを介する必要がある。これはPython言語のインタプリタ(処理系)である。

Python本体とPythonライブラリ

どんな言語も、言語の開発者が標準で提供する機能と、サードパーティが開発して提供する機能がある。 Pythonの場合は、次の三種類に分類される。

提供方法機能、モジュール、パッケージ
Python本体に組み込んであるもの言語の文法、リスト、・・・
Pythonと一緒にインストールされるもの標準ライブラリ
ユーザが選んでインストールして使うものNumPy、pandas、SciPy、scikit-learn、…

Python本体に組み込んである機能以外はすべて、import文を用いて実行時に読み込むことを指定して、利用する。

例えば、正弦関数のグラフを描くという目的の遂行には、以下の知識の活用が必要となる。

  • 数値計算に関する機能を多く提供するNumPyを読み込んで、その中の数値の配列を定義するメソッドarange()と正弦関数のメソッドsin()を利用する。
  • PythonとNumPyに対して各種グラフの描画機能を提供するグラフ描画ライブラリMatplotlibの中のpyplotモジュールを読み込んでメソッドplotを用いる。

慣れれば、ここまで整理しなくても自然に書けるので、煩雑に感じないで欲しい。これは、次の短いプログラムに繋がる。 

def main():
    import numpy as np  # NumPy を読み込む
    import matplotlib.pyplot as plt  # Matplotlib を読み込む

    x = np.arange(-10, 10, 0.1)  # x座標を-10 から 10 まで 0.1 きざみで取得
    y = np.sin(x)  # 正弦関数の式を記述

    plt.plot(x, y)  # x, y をプロット
    plt.show()  # グラフを表示

if __name__ == "__main__":
    main()

これを実行すると、次のグラフが画面に表示される。