## 第3章 条件分岐と繰り返し --- 一歩前に進むための準備 --- ### ファイルに保存したプログラムコードの実行 * プログラムコードをファイルに保存して実行する利点 * 一度作成したプログラムコードを繰り返し実行できる * 後から一部分だけ修正できる * プログラムコードを配布できる * 大きなプログラムを作成できる * 作成するファイル * テキストファイル * 文字コード：UTF-8 * 拡張子：.py * プログラムコードを記述したファイルの作成 * Visual Studio Code ![90](images/90.png) ※ 文字コードの種類: 文字コードとは、コンピュータが文字を認識・処理するために、各文字に割り当てられた固有の番号のことです。これにより、コンピュータは数値として文字を扱うことができます。 多くの文字コードが存在し、ASCII、Shift_JIS、EUC-JP、Unicode (UTF-8, UTF-16など) などがあります MacとLinuxではUTF-8が多く利用されてます。 Windowsでは、Shift_JISが使われれることがありますが、現在ではUTF-8を使うことが多くなってます。 代表例: * ASCII: 英語圏で使用される文字コードで、1バイトで1文字を表現します。 * Shift_JIS: 日本語の文字コードで、半角カタカナや全角文字を表現するために、1バイトまたは2バイトを使用します。 * UTF-8: Unicodeを表現するための文字エンコーディング方式で、世界中の文字を表現できます。 * Unicode: 世界中の文字を統一的に扱うための文字コード規格で、UTF-8などのエンコーディング方式で表現されます。 まとめ: 文字コードは、コンピュータが文字を扱うための基礎となる重要な仕組みです。異なる文字コードを理解し、適切に選択・使用することで、文字化けなどの問題を回避し、円滑な情報伝達を可能にします。 --- ### コメント文 ``` # 記号に続けてコメント（メモ）を記述できる。 # 記号の後ろはプログラムに影響を与えない ``` ``` # 高さ hright = 2.0 # 幅 width = 3.0 # 面積(高さx幅)を計算して出力する print(f'面積は{hright * width}です') ``` ※ プログラムコードの一部を一時的に無効にする用途でも使用できる --- ### インデントとブロック インデント 行頭から最初の文字までの空白 空白文字4つ分を1つの単位とする ![94-1](images/94-1.png) ブロック インデントによってプログラムコードを1つのまとまりにしたもの ![94-2](images/94-2.png) --- ### 条件分岐と論理演算子 --- ### if文による条件分岐 「もしも○○ならばXXを実行する」 ![96](images/96.png) 条件を満たすとき（条件式の値が真（True）のとき）処理内容が実行される。 そうでないときは、実行されない。 ---- ### if文による条件分岐 ![97-2](images/97-2.png) ``` age = xxxx <----int型の年齢を入れる if age < 18: print('まだ選挙権はありません') ``` ---- ### if文による条件分岐 ``` if age < 18: print('まだ選挙権はありません') print('18歳になったら投票にいきましょう') print('処理を終わります') ``` --- ### 条件式と関係演算子 ![99-1](images/99-1.png) ``` if age == 18: print('18歳ですね。投票にいけますよ。') ``` ---- ### if～else文による条件分岐 「もしも○○ならば××を実行し、そうでなければ△△を実行する」 ![100](images/100.png) 条件を満たすとき（条件式の値が真（True）のとき） 　処理内容1が実行される。 そうでないときは、 　処理内容2が実行される。 --- ### if～else文による条件分岐 ``` age = xxxx <----int型の年齢を入れる if age < 18: print('まだ選挙権はありません') <--- age < 18 がTrueのときに実行される else: print('投票にいきましょう') 　　<--- age < 18 がFalseのときに実行される ``` --- ### if～elif～else文による条件分岐 ![102](images/102.png) 条件式1 が True のとき 処理内容1 が実行される。 そうでないとき、条件式2 が True のとき 処理内容2 が実行される。 それ以外の時には、処理内容2が実行される --- ### if～elif～else文による条件分岐 ![103](images/103.png) ``` age = xxxx <----int型の年齢を入れる if age < 4: print('入場料は無料です') elif age < 13: print('子供料金で入場できます') else: print('大人料金が必要です') ``` --- ### 三項演算子 ![104](images/104.png) 条件式 が True のとき、値1 になる。 そうでないとき、値2 になる ``` C = a if a < b else b ``` ｃの値は a になる（もし a > b なら）。そうでなけば b ※ 英語の文章のようにして左から順番に読んでいくとわかりやすい --- ### 論理演算子による条件の組み合わせ 「変数aが10で、かつ変数bが5である」 ``` a == and b == 5 ``` 「変数aが10である、または変数bが5である」 ``` a == or b == 5 ``` --- ### 論理演算子 ![106](images/106.png) --- ### 論理演算子による条件の組み合わせ ``` age = xxxx <----int型の年齢を入れる if age < 13 or age >= 65: print('入場料は無料です') else: print('大人料金が必要です') ``` --- ### 演算子の優先度とカッコ ![108](images/108.png) 優先順位の高い演算から実行さっる ``` a + 10 > b * 5 　 ↓ (a + 10) > (b * 5) ``` ``` a + 10 and b * 5 　 ↓ (a + 10) and (b * 5) ``` --- ### 比較演算子の連結 ``` (a > 5) and (a < 10) 　 ↓ 5 < a < 10 ``` ※ 左から順番に評価される （5 < a が評価されてから a < 10 が評価される） --- ### if文と真偽値 ``` if a == True: <---- aの値をTrueと比較 処理内容 　 ↓ if a: <---- 条件式の代わりに変数aの値を用います 処理内容 ``` ※ a が True のときだけ処理内容が実行される ``` if not a: 処理内容 ``` ※ a が False のときだけ処理内容が実行される --- ### 処理の繰り返し --- ### while文による処理の繰り返し ![112](images/112.png) ※ 条件式の値が True の間、処理内容を繰り返す ``` i = 0 while i < 5: print('こんにちは。') i += 1 ``` 実行結果 ``` こんにちは。 こんにちは。 こんにちは。 こんにちは。 こんにちは。 ``` --- ### 処理の流れ ``` i = 0 while i < 5: print('こんにちは。') i += 1 ``` ![113](images/113.png) --- ### while文の例 ``` i = 20 while i > 0: <---- 変数iの値が0より大きければ次のブロックの処理を繰り返す print(i) <---- 変数iの値を出力 i -= 5 <---- 変数iの値を5だけ減らす ``` 実行結果 ``` 20 <---- 20から5ずつ小さくなる値が出力される 15 10 5 ``` --- ### for文による処理の繰り返し ![115](images/115.png) ※「反復可能オブジェクト」から1つずつ要素をとりだして「変数」に代入。処理内容を繰り返す。 ``` for i in [10, 20, 30, 40, 50]: print(i) ``` 実行結果 ``` 10 20 30 40 50 ``` ---- ### for 文の処理の流れ ``` for i in [10, 20, 30, 40, 50]: print(i) ``` ![116](images/116.png) ---- ### rangeオブジェクト ``` for i in range(10): print(i) ``` 実行結果 ``` 0 <---- 0から9の値が1ずつ順番に出力される 1 2 3 : (略) 9 ``` ![117](images/117.png) ---- ### rangeオブジェクト ``` list(range(10)) <---- 0から9までの数字 [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] ``` ``` list(range(3, 10)) <---- 3から9までの数字 [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] ``` ``` list(range(1, 30, 10)) [1, 11, 21] <---- 29を超えない範囲で1から10ずつ値が増える ``` 100から始まり5ずつ増える値が、200に達するまで(201未満)に順番に代入される ``` for i in range(100, 201, 5): print(i) ``` 実行結果 ``` 100 105 110 : (略) 200 ``` ---- ### ループ処理の流れの変更 break ループの処理を中断する ``` total = 0 for i in range(10): total += i if total > 20: break <---- 処理中断 print(i, total) ``` --- ### ループ処理の流れの変更 continue ループ内の処理をスキップする ``` total = 0 for i in range(10): if i % 3 == 0: continue <---- 処理スキップ print(i) total += i print('合計は', total) ``` 実行結果 ``` 1 2 4 5 7 8 合計は 27 ``` --- ### ループ処理のネスト ``` for a in range(1, 4): print('a=', a) for b in range(1, 4): <---- forループの中にfor文がある print(' b=', b) ``` 実行結果 ``` a= 1 b= 1 b= 2 b= 3 a= 2 b= 1 b= 2 b= 3 a= 3 b= 1 b= 2 b= 3 ``` --- ### 練習問題 --- ### 問題 1 次の条件を、関係演算子を使って記述してください。 問題例　aはbより大きい 解答例　a > b ``` （1） aはbと等しい （2） aはbと等しくない （3） bはcより小さい （4） aはb以下である （5） cはb以上である ``` --- ### 問題 1（解答） 次の条件を、関係演算子を使って記述してください。 問題例　aはbより大きい 解答例　a > b ``` （1） aはbと等しい a == b （2） aはbと等しくない a != b （3） bはcより小さい b < c （4） aはb以下である a <= b （5） cはb以上である c >= b ``` --- ### 問題 2 次のプログラムコードにある空欄を埋めて、変数aの値が3で割り切れるときには「3で割り切れます」、そうでないときには「3で割り切れません」と出力するプログラムを完成させてください。 ``` a = 2021 ``` --- ### 問題 2（解答） 次のプログラムコードにある空欄を埋めて、変数aの値が3で割り切れるときには「3で割り切れます」、そうでないときには「3で割り切れません」と出力するプログラムを完成させてください。 ``` a = 2021 if a % 3 == 0: print('3で割り切れます') else: print('3で割り切れません') ``` --- ### 問題 3-1 10から20までの整数を順番に足し合わせて、その結果を出力するプログラムを作ってください。 ただし、while文を使った場合とfor文を使った場合の2つのプログラムコードを作成してください。 --- ### 問題 3-1（解答） 10から20までの整数を順番に足し合わせて、その結果を出力するプログラムを作ってください。 ただし、while文を使った場合とfor文を使った場合の2つのプログラムコードを作成してください。 while 文 ``` total = 0 i = 10 while i < 21: total += i i += 1 print(total) ``` for 文 ``` total = 0 for i in range(10, 21): total += i print(total) ``` --- ### 問題 3-2 問題3-1で作成したfor文を使ったプログラムコードに対して、15だけは足し合わせしないように、変更してください。ただし、continue 命令を使ってください。 for 文 ``` total = 0 for i in range(10, 21): total += i print(total) ``` --- ### 問題 3-2（解答） 問題3-1で作成したfor文を使ったプログラムコードに対して、15だけは足し合わせしないように、変更してください。ただし、continue 命令を使ってください。 for 文 ``` total = 0 for i in range(10, 21): if i == 15: continue total += i print(total) ``` --- ### 問題 4 次の条件を、論理演算子と関係演算子を使って記述してください。 ``` （1） aは5または8と等しい （2） aとcは両方ともb以下 （3） aは1より大きくて10より小さいが、5ではない （4） aはbまたはcと等しいが、aとdは等しくない ``` --- ### 問題 4 （解答） 次の条件を、論理演算子と関係演算子を使って記述してください。 ``` （1） aは5または8と等しい a == 5 or a == 8 （2） aとcは両方ともb以下 a <= b and c <= b （3） aは1より大きくて10より小さいが、5ではない a > 1 and a < 10 and a != 5 （4） aはbまたはcと等しいが、aとdは等しくない (a == b or a == c) and a != d ``` --- ### 問題 5 次に示すものは、scoresという変数名のリストに格納されている要素のうち、値が60より大きいものの数をカウントするプログラムコードです。プログラムを完成させてください。 ``` scores = [65, 80, 40, 92, 76, 52] count = 0 # 値が60よりも大きな要素の数 for i in scores: print(count) # 結果を出力 ``` ---- ### 問題 5（解答） 次に示すものは、scoresという変数名のリストに格納されている要素のうち、値が60より大きいものの数をカウントするプログラムコードです。プログラムを完成させてください。 ``` scores = [65, 80, 40, 92, 76, 52] count = 0 # 値が60よりも大きな要素の数 for i in scores: if i > 60: count += 1 print(count) # 結果を出力 ```