{ "query": "whos is the author of thin Python", "namespace": "147f16e5-deb5-487b-a3b3-584f11450eba", "messages": [ { "role": "assistant", "content": "Hallo Herr Nhyll Test,\n\nich bin Simon, Ihr KI-Chatbot, der mit dem Large Language Model gemini-1.5-flash ausgestattet ist, um all Ihre Fragen zu beantworten. \n\nIch habe Zugriff auf die Wissensdatenbank \"Prod Vectors Test\" und kann Ihnen dabei helfen, die Dokumente \"test.txt\" und \"ThinkPython.pdf\" zu verstehen. \n\nM\u00f6chten Sie mehr \u00fcber die folgenden Themen erfahren? \n\n* **KI-Entwicklung und -Anwendungen:** Welche KI-L\u00f6sungen bietet DigiRift an? \ud83e\udd14\n* **ChatGPT und LLMs:** Wie kann ChatGPT in Unternehmen eingesetzt werden? \ud83e\udd16\n* **KI-Status Check:** Wie kann ich den KI-Reifegrad meines Unternehmens ermitteln? \ud83d\udcca\n* **KI-Ethik:** Welche ethischen Aspekte sind bei der Entwicklung und Anwendung von KI zu beachten? \ud83e\uddd0\n* **Softwareentwicklung:** Wie kann DigiRift bei der Entwicklung von Softwarel\u00f6sungen helfen? \ud83d\udcbb\n* **Datenmanagement:** Was ist KIOS und wie funktioniert es? \ud83d\uddc3\ufe0f\n* **ThinkPython:** Was sind die wichtigsten Konzepte in Python? \ud83d\udc0d\n* **Programmieren lernen:** Wie kann ich mit Python programmieren lernen? \ud83d\udc68\u200d\ud83d\udcbb\n\nWas interessiert Sie am meisten aus dieser Liste? \n\n\nwhos is the author of thin Python\n\n FOR ADDITIONAL CONTEXT:\n\nKnowledgebase name: Prod Vectors Test\nKnowledgebase files:\ntest.txt\nKnowledgebases crawlers:\nname: Digirift - Nuen crawl - url: https://digirift.com" }, { "role": "user", "content": "what are the documents in your kb?" }, { "role": "assistant", "content": "The knowledge base \"Prod Vectors Test\" contains the following documents:\n\n* **digirift-com-60613.txt**\n* **ThinkPython.pdf**\n* **test.txt** \n\nI can access and analyze these documents to answer your questions." }, { "role": "user", "content": "summarize the contents of ThinkPython" }, { "role": "assistant", "content": "\"Think Python: How to Think Like a Computer Scientist\" is a comprehensive guide to programming in Python, designed for beginners. The book covers a wide range of topics, from basic programming concepts to more advanced topics like data structures, algorithms, and object-oriented programming.\n\nHere's a summary of the key topics covered in the book:\n\n**Fundamentals:**\n\n* **Introduction to Programming:** The book starts with an introduction to programming concepts, including what a program is, how to write simple programs, and how to debug them.\n* **Variables, Expressions, and Statements:** It covers the basics of Python syntax, including how to define variables, write expressions, and use statements.\n* **Functions:** The book explains how to define and use functions, which are essential for breaking down complex programs into smaller, reusable pieces.\n* **Conditional Statements and Recursion:** It introduces conditional statements (if, elif, else) and recursion, which allows functions to call themselves.\n* **Iteration:** The book covers different ways to iterate over sequences of data, including for loops and while loops.\n* **Strings:** It explores how to work with strings, including methods for manipulating, searching, and comparing strings.\n* **Lists:** The book explains how to create, manipulate, and iterate over lists, which are ordered collections of data.\n* **Dictionaries:** It introduces dictionaries, which are unordered collections of key-value pairs.\n* **Tuples:** The book covers tuples, which are immutable sequences of data.\n* **Files:** It explains how to read and write data to files.\n\n**Advanced Topics:**\n\n* **Object-Oriented Programming:** The book introduces object-oriented programming concepts, including classes, objects, methods, and inheritance.\n* **Data Structures and Algorithms:** It covers various data structures, such as stacks, queues, and trees, and explores common algorithms for searching, sorting, and other tasks.\n* **Case Studies:** The book includes several case studies that demonstrate how to apply Python to solve real-world problems.\n* **GUI Programming:** It introduces GUI programming using the Tkinter library.\n\n**Key Features:**\n\n* **Clear and Concise Writing:** The book is written in a clear and concise style, making it easy for beginners to understand.\n* **Numerous Examples:** It includes numerous examples to illustrate the concepts being discussed.\n* **Practice Exercises:** The book provides practice exercises at the end of each chapter to help readers solidify their understanding.\n* **Debugging Techniques:** It emphasizes the importance of debugging and provides techniques for finding and fixing errors.\n\n\"Think Python\" is an excellent resource for anyone who wants to learn Python programming. Its focus on clear explanations, practical examples, and hands-on exercises makes it an ideal choice for both self-study and classroom use." }, { "role": "user", "content": "give a 200 word summary about thinkPython" }, { "role": "assistant", "content": "\"Think Python: How to Think Like a Computer Scientist\" is a comprehensive guide to programming in Python, designed for beginners. It covers a wide range of topics, from basic programming concepts to more advanced topics like data structures, algorithms, and object-oriented programming. \n\nThe book is known for its clear and concise writing style, numerous examples, and practice exercises. It emphasizes the importance of debugging and provides techniques for finding and fixing errors. \n\n\"Think Python\" is an excellent resource for anyone who wants to learn Python programming. 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You are Simon, an intelligent personal assistant within the KIOS system. You can access knowledge bases provided in the user's "CONTEXT" and should expertly interpret this information to deliver the most relevant responses. In the "CONTEXT", prioritize information from the text tagged "FEEDBACK:". Your role is to act as an expert at reading the information provided by the user and giving the most relevant information. Prioritize clarity, trustworthiness, and appropriate formality when communicating with enterprise users. If a topic is outside your knowledge scope, admit it honestly and suggest alternative ways to obtain the information. Utilize chat history effectively to avoid redundancy and enhance relevance, continuously integrating necessary details. 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12はじめに次ぎに起きたことは実にかっこいいことだった。バージニア州の高校教師、JeffElknerが私の本を引き継ぎ、それをPythonで書き直してくれた。そして、彼はその翻訳版を私に送ってくれた。私は私の書いた本を読んでPythonを学ぶという希有な経験をした。2001年にはGreenTeaPressからPython版の初版を出版した。2003年に私はOlinCollegeで教鞭を取り始め、そこで初めてPythonを教えることになった。やってみると、Javaのときと対照的に学生の躓きは少なく学習が進み、もっと興味有るテーマに取り組めるようになり、概して学生たちはより面白がった。九年間以上かけて私は間違いを修正、サンプルプログラムを推敲、そして練習問題に多くの材料を追加し、この本を充実したものにしよう努力してきた。その結果誕生したのがこの本である。少し控え目に書名はThinkPythonとした。主な変更点を以下列記する。•各章の終わりにデバッギングに関する節を設けた。これらの節はバグを避けること、バグの発見の仕方の技術を扱っている。•理解を助ける小テストからかなり本格的な課題までに渡り、多くの練習問題を追加した。そしてそれらの殆ど全てに解答を書いた。•一連の事例研究を追加した。それらは課題、その解法、議論からなる少し長めの例題である。そのいくつかは、私は自分のクラスのために書いた一連のPythonプログラム、Swampyを基本にしている。このSwampyはhttp://thinkpython.comから入手できる。•プログラム開発手法や基本的なデザインパターンの議論を拡張した。•デバッギング、アルゴリズムの解析、LumpyによるUML図についての付録を追加した。私はこの本を使うことで学習が楽しみになり、あなたの役に立ち少しでもコンピュータサイエンティストのように考えることができるようになることを期待する。AllenB.DowneyNeedham,MA #################### File: ThinkPython.pdf Page: 2 Context: 2（原題）ThinkPython:HowtoThinkLikeaComputerScientist（著者）AllenB.DowneyCopyrightc(cid:2)2013相川利樹「ThinkPython:コンピュータサイエンティストのように考えてみよう」by相川利樹islicensedunderaCreativeCommons表示3.0非移植License #################### File: ThinkPython.pdf Page: 311 Context: 311訳者あとがきAllenDowney著“ThinkPython:HowtoThinkLikeaComputerScientist”（2.0.3版）の日本語訳である。訳者も大学の情報科学系の学生に初級プログラミングの担当をしたことがある。C言語を取りあげたがいくつかの問題点を感じていた。それらは、1.C言語の教育にも拘わらずポインタは難易度が高いとして省略せざるをえない。D.KnuthによればポインタはC言語の宝庫である。2.オブジェクト指向プログラミングについては別の言語で学習する必要がある。3.日本語は継子扱いである。Pythonはこれらの問題点のほとんどを解決してくれると訳者には思えた。Pythonの大きな難点は日本語で読めるよい教科書がないことである。そのようなときに出会ったのがこのThinkPythonである。原著者の「はじめに」にもあるように、この本は大学のプログラミングの教科書として書かれたものでる。教科書として特徴的なことはプログラムを作成する上で不可欠のデバッグについて多くのページを割いていることである。この点が原書を翻訳してみようとした大きな動機でもある。この訳書が如何にプログラミングをするかといったことに感心がある読者にとって助けになれば幸である。日本語の取り扱いについては原著では一切触れていない。訳書では付録DとしPythonによる日本語の処理を纏めておいた。相川利樹仙台 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 1 Context: ThinkPython：コンピュータサイエンティストのように考えてみよう相川利樹（日本語訳） #################### File: ThinkPython.pdf Page: 3 Context: 3目次はじめに11第1章プログラムが動くまで131.1プログラミング言語Python......................131.2プログラムとは何か..........................151.3デバッギングとは何か？........................161.3.1構文エラー...........................161.3.2実行時エラー..........................161.3.3意味的エラー..........................171.3.4実験科学的デバッギング....................171.4形式言語と自然言語..........................181.5初めてのプログラム..........................191.6デバッギング..............................201.7語句...................................211.8練習問題.................................23第2章変数、表式、文252.1値と型..................................252.2変数...................................262.3変数名と予約語.............................272.4演算子と被演算子............................282.5表式と文.................................292.6インタラクティブ・モードとスクリプト・モード..........292.7演算子の順位..............................312.8文字列処理...............................312.9コメント.................................322.10デバッギング..............................332.11語句...................................332.12練習問題.................................34 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 13 Context: 13第1章プログラムが動くまでこの本の目標は、如何にしたらコンピュータサイエンティストのように考えることができるかをあなたに教えることである。そのような考え方は数学者、工学者、自然科学者のそれぞれの特徴を合わせ持っている。数学者のように、コンピュータサイエンティストは自分のアイデアをコンピュータ上で実限させるために形式言語を使う。工学者のように物ごとを設計し、部品を集めて一つのシステムを作り、さまざまの可能性の損得を評価する。また、自然科学者のように、複雑系の振る舞いを調べ、仮説を立て、予測を検証する。このコンピュータサイエンティストに求められる最も重要な能力は問題解決能力（problemsolving）である。問題解決能力は問題を定式化し、その解決について創造的に考え、その解決を明白にかつ正確に表現する能力のことである。徐々に明らかになるが、プログラミングを学習するプロセスはこの問題解決能力を耕す大変に貴重な機会である。この章を「プログラムが動くまで」とした理由もここにある。一面では、プログラムの学習それ自体は有意義な能力開発である。他面では、プログラミングは他の目的のための手段である。追々とその目的とは何かがはっきりしてくるはずだ。1.1プログラミング言語Pythonここで学ぶコンピュータ言語はPythonである。Pythonは高級言語（high-levelLanguage）の一つである。多分名前は聞いたことがあるだろうが、他の高級言語にはC、C++、PerlそしてJavaがある。機械語やアッセンブリ言語と呼ばれる低級言語（low-levelLanguage）もある。大まかに言って、低級言語で書いたプログラムだけがコンピュータで直接実行できる。従って、高級言語で書いたプログラムはそれを実行する前に加工プロセスが必要になる。この余分なプロセスは時間を食う、この点は高級言語の短所である。しかし、その長所は計り知れない。第一は、高級言語を使うプログラミングはずっと楽だ。高級言語を使って書いたプログラムは短い時間で書くことができ、短く読むことは楽であり、従って間違いが少ないことである。第二は、高級言語は移植性（portability）があることである。この意味は高級言語で書いたプログラ #################### File: ThinkPython.pdf Page: 55 Context: 55第4章事例研究：インタフェース設計この章のサンプルコードはhttp://thinkpython.com/code/polygon.pyにある。4.1カメの世界この本の付録としてSwampyというパッケージ（package）を私は作った。このパッケージはhttp://thinkpython.com/code/swampyからダウンロードできる。パッケージは多くのモジュールを集めてものである。このSwampyに集録したモジュールの一つにTurtleWorldがある。これは画面をカメが這い回るようにして線の描画をする多くの関数を纏めたものである。このパッケージをインストールしてあると、このTurtleWorldをインポートできる：fromswampy.TurtleWorldimport*Swampyはダウンロードしたけれどパッケージとしてインストールしないのであれば、Swampyファイル類が存在するディレクトリで作業をするか、またはPythonの検索パスにこのディレクトリを追加する方法を採ってほしい。この場合にはfromTurtleWorldimport*でTurtleWorldをインポートできる。ダウンロードの過程やPythonの検索パスの話はあなたが使っているシステムに依存するので、ここでは細部は触れない。いくつかのシステムの状況についてはhttp://thinkpython.com/swampyに随時情報を掲載するつもりである。さて、mypolygon.pyという名前のファイルを作り、以下のコードを作成してみよう：fromswampy.TurtleWorldimport*world=TurtleWorld() #################### File: ThinkPython.pdf Page: 10 Context: 1019.5さらなるウィジェット.........................25919.6パッキングウィジェット........................26019.7メニューとコーラブル.........................26319.8バインディング.............................26419.9デバッギング..............................26719.10語句...................................26819.11練習問題.................................269付録Aデバッギング273A.1構文エラー...............................273A.2実行時エラー..............................275A.3意味的エラー..............................279付録Bアルゴリズムの解析283B.1増加の次数...............................284B.2Pythonの基本操作の解析.......................286B.3探索アルゴリズムの解析........................289B.4ハッシュ表...............................289付録CLumpyついて295C.1状態図..................................296C.2スタック図...............................297C.3オブジェクト図.............................297C.4関数とクラスオブジェクト.......................300C.5クラス図.................................301付録D日本語の処理305D.1ユニコード文字列の生成........................305D.2エンコード方式の指定.........................306D.3ユニコード文字列のエンコード変換..................307D.4辞書やタプルで日本語.........................308D.5日本語を含むファイル.........................309訳者あとがき310 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 20 Context: 20第1章プログラムが動くまでである。プログラムでテキストの最初と最後を示す引用符号は結果には表示されない。Python3では構文が少し異なりprint(’HelloWorld!’)括弧はこのprintが関数であることを示す。第三章で関数は詳しく触れる。この本ではわたしはこのprint文を使う。もしあなたはPython3を使っているのであれば、読み替えをしてほしい。大したことではないので気にする必要はない。1.6デバッギング　この本を読むときには、あなた自身で例題がどう動くか確認しつつ進めるようコンピュータを前にして読んでほしい。例題の多くはインタラクティブ・モードで実行できるが、いろんな試みをしてみるためにはスクリプト・モードの方が便利だ。　新しいテーマに出会うたびに、間違いをすべきである。例えば、“HelloWorld!”プログラムである。print文で使っている引用符（’）の一つがないと何が起きるか？二つないと何が起きるか？printの綴りを間違えると何がおきるか？　このような間違いを犯した経験は、このような間違いをするとそのとき表示されるエラーメッセージの意味を確認できるので、この本で読んだことが何であったかの記憶を助けてくれ、デバッギングの助けにもなる。早い内に、それも意図的に間違いをしてみる方は後に偶然にそれをするより賢明だ。　プログラミングや特にデバッギングはときとして心理的な葛藤を呼び起こすことがある。もしあなたが困難なバグに格闘しているとすると、怒り、失望、恥ずかしさの感情を持つかもしれない。　人々がこのような状況におかれるとコンピュータがあたかもヒトであるように対応することはよく知られていることである。作業が上手くいっていると我々はコンピュータを僚友と感ずる、そして、コンピュータが意地悪で、言うことを聞いてくれないと、我々はそのようにヒトに対して振る舞うように、コンピュータに対しても振る舞う（ReevesandNass,“TheMediaEquation:HowPeopleTreatComputers,Television,andNewMediaLikeRealPeopleandPlays”）。このようなヒトの反応に対して心構えをしておくことは賢明だ。一つの接近法はコンピュータを例えば、速度や精度に対して特殊な能力を持っているが、物事を斟酌し、大枠を捉えることに極端に弱点のある従業員と考えることである。あなたの仕事は優秀なマネージャであることである。つまり、その長所を活かし、弱点を補強する方法を探すことだ。そして、コンピュータに対するあなたの #################### File: ThinkPython.pdf Page: 44 Context: ```markdown # 第3章 関数 ```python >>> print_twice('Spam' * 4) SpamSpamSpamSpam SpamSpamSpamSpam >>> print_twice(math.cos(math.pi)) -1.0 -1.0 ``` 引数は関数が呼ばれる前に評価されるので、上記の二例の引数、`'Spam' * 4` や `math.cos(math.pi)` は一度だけ評価されるだけである。 例論、引数は二つの変数でもよい： ```python >>> michael = 'Eric, the half a bee.' >>> print_twice(michael) Eric, the half a bee. Eric, the half a bee. ``` この関数で変数が引き渡す引数の名前 michae と関数の引数の名前 bruce には何の関係もない。この関数を呼んだプログラムの中での値がどこで呼ばれているかということには無関係で、`print_twice` では全く `bruce` と呼ばれる。 ## 3.9 変数や仮引数はローカルである 関数の内部で変数を生成したときには、この変数はローカル変数（local）で関数の内部でしか存在しない。例を示す： ```python def cat_twice(part1, part2): cat = part1 + part2 print_twice(cat) ``` この関数は二つの引数を受け取る、それらを連結して二回printする。これを使ってみる： ```python >>> line1 = 'Bing tiddle ' >>> line2 = 'tiddle bang.' >>> cat_twice(line1, line2) Bing tiddle tiddle bang. Bing tiddle tiddle bang. ``` （参考文献：モンティ・パイソン『空飛ぶサーカス』より） ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 26 Context: 26第2章変数、表式、文>>>1,000,000(1,0,0)まあ、期待したものではないが。Pythonインタプリタはカンマで区切られた三つの整数だと解釈する。これは、我々は最初に経験した意味的エラーである。コードはエラーメッセージ無しで実行できた。しかし、結果は期待したものなかったわけだ。2.2変数プログラム言語の強力な機能の一つは変数（variable）が扱えることだ。変数は値を参照するための付けられた名前である。代入文（assignmentstatement）によって変数は生成され、それに値が与えられる：>>>message=’Andnowforsomethingcompletelydifferent’>>>a=17>>>pi=3.141592653597932これらの例では三つの代入文を生成した。最初の例では文字列の代入を新しい変数messageに、二番目では整数17の代入を変数aに、最後の例では、円周率πの近似値を変数piに代入した。messagenpi17’And now for something completely different’3.1415926535897932図2.1:状態図　紙の上で変数を表現するために良く用いられる方法は新しい名前を書きその変数が持つ値に向けて矢印を書くというものだ。この種の図は各変数の現在の状態（心の変動状態のように考えて）状態図（statediagram）と呼ぶ。図2.1は前の例の状態図である。変数の型はそれを参照する値の型である：>>>type(message)>>>type(a) #################### File: ThinkPython.pdf Page: 14 Context: # 第1章 プログラムが動くまで ## 図 1.1: インタプリタはプログラムを少し読み込み、実行する。これを支五に繰り返す。 ``` SOURCE CODE | V INTERPRETER | V OUTPUT ``` ## 図 1.2: コンパイラはソースコードをハードウェアで実行可能なオブジェクトコードに翻訳する。 ``` SOURCE CODE | V COMPILER | V OBJECT CODE | V EXECUTOR | V OUTPUT ``` このように小さな変更は重要で、異種のコンピュータで実行できることでもある。あるコンピュータのために低級言語で書いたプログラムはそのコンピュータのみで実行可能で、他の異種のコンピュータで実行するためには言語を変えなければならない。この研究所でも、始める全てのプログラムは高級言語で書かれている。低級言語は特定したアプリケーションのためにのみ使用される。 高級言語で書いたプログラムをコンピュータで直接実行できる低級言語に加工する方式にある。つまり、インタプリタ（Interpreters）とコンパイラ（Compilers）である。インタプリタは高級言語で書いたプログラムを逐次的に実行することができる。そこでこのプログラムの行動を見て、実行する同じ操作を次に引き継ぎます。図1.1はインタプリタの役目を示している。 コンパイラはプログラムを翻訳しプログラムを実行する前にそのプログラム全体を翻訳する。このような意味で、高級言語はプログラムをソースコード（source code）と呼び、翻訳されたプログラムはオブジェクトコード（object code）または実行プログラム（executable）と呼ばれる。理解が容易なプログラムは同程度の動作を循環しながら実行される。図2にはPythonの役割や環境について記述した。 Pythonで書かれたプログラムはインタプリタで実行される。Pythonはインタプリタ言語の一種と考えられる。そこでインタラクティブモード（interactive mode）とスクリプトモード（script mode）に区別できる。インタラクティブ・モードでは、あなたのキーボードからプログラム全体がシンタックス結果に表示される。例えばこうだ： ``` >>> 1 + 1 2 ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 201 Context: # 14.8 パイプ Unix ではディレクトリーの変更は `cd`、ディレクトリーの中味の表示は `ls`、また web ブラウザーの起動は（例えば `firefox` のコマンドで）行う。シェルから起動されるプログラムはパイプ (`pipe`) を使って Python からも起動できる。パイプは起動されているプログラムを表現しているオブジェクトである。 例えば，Unix コマンド `ls -l` はリスト・ディレクトリーの中味を表示するものであるが，`os.popen` でこのコマンドを実行できる： ```python cmd = 'ls -l' fp = os.popen(cmd) res = fp.read() ``` 終了するときはファイル同じようにクローズする： ```python stat = fp.close() print(stat) ``` 戻り値はプロセスの終了状態である。`None` はこのプロセスが正常に終了したことを示す。 他の例として、多くの Unix システムはファイルの中味を検証するために「checksum」という文字を計算するコマンド `md5sum` を提供している。この MD5 については [Wikipedia](http://en.wikipedia.org/wiki/Md5) を参照されたい。このコマンドは同じファイルの中身が同じであるかどうかを調べるためで有効な方法である。中身が異なるファイル間も `checksum` 値を算出する精度は極めて高い（宇宙的精度を求める以外にはほとんど使わない）。Python からパイプを使って `md5sum` を起動することができ，結果を得られる。 ```python filename = 'book.tex' cmd = 'md5sum ' + filename fp = os.popen(cmd) res = fp.read() fp.close() ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 6 Context: 6第8章文字列1078.1文字列は文字の配列..........................1078.2len....................................1088.3forループによる横断処理.......................1088.4文字列のスライス............................1108.5文字列は変更不可............................1118.6探索...................................1118.7ループ処理とカウンタ変数.......................1128.8文字列メソッド.............................1128.9in演算子................................1148.10文字列の比較..............................1158.11デバッギング..............................1158.12語句...................................1178.13練習問題.................................118第9章事例研究：単語あそび1219.1単語リストの読み込み.........................1219.2練習問題.................................1229.3探索...................................1239.4インデックス付きループ........................1259.5デバッギング..............................1269.6語句...................................1279.7練習問題.................................127第10章リスト13110.1リストは配列である..........................13110.2リストは変更可能............................13110.3リストの横断的処理..........................13310.4リストに対する演算..........................13410.5リストのスライス............................13410.6リストメソッド.............................13510.7写像・フィルタ・還元.........................13510.8要素の削除...............................13710.9リストと文字列.............................13810.10オブジェクトと値............................13910.11別名参照.................................14110.12リストを引数に使う..........................142 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 202 Context: 202第14章ファイル>>>printres514f67fee821e1d0f353051c2094de78book.tex>>>printstatNone練習問題14.4MP3ファイルの膨大なコレクションがある。多分同じ内容の曲が異なった名前や異なったディレクトリーにあることが少なからずあると思われる。この練習問題はこの重複を探索する方法である。1.あるディレクトリー内及びそのサブディレクトリーと再帰的に調べ特定の拡張子（.mp3のような）を持つ全てのファイル対する完全パスを要素とするリストを生成するプログラムを作成せよ。2.重複を確認するために、各ファイルの“checksum”を計算するためにmd5sunを利用する。二つのファイルが同一の“checksum”だったら、この二つのファイルは中味が同じとみてよい。3.二重のチェックとしてUnixコマンドのdiffを使うこともできる。解答例：http://thinkpython.com/code/find_duplicates.py14.9モジュールを書く任意のPythonコードを含むファイルはモジュールとしてインポートできる。例として、以下のようなコードを含むwc.pyを考える：deflinecount(filename):count=0forlineinopen(filename):count+=1returncountprintlinecount(’wc.py’)このプログラムを起動するとファイルの行数、つまり7を表示するはずだ。このファイルをインポートもできる：>>>importwc7 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 11 Context: 11はじめに本書の来歴１９９９年１月Javaを使ったプログラミング入門の講義の準備をしていた。これまで三回もこの講義を行っていたが、段々と嫌気が募ってきた。この講義の落第者の割合は高く、及第した学生の全体的な到達レベルもそんなに高くなかった。　問題の一つは書籍だ。それらの書籍は余りにも大きく、必要以上にJavaの文法の細部にページを割き、如何にプログラムを組むかといった点に充分な組織的な配慮がなされてないものであった。それらの書籍の全てが「落とし穴」効果に犯されていた。つまり、最初は易しく、徐々に先に進むスタイルになっているが、第五章あたりから急に難しくなって床が抜けてしまう。学生たちは余りにも急に多くの新しいことにぶつかり、これ以降私は系統だった講義ができなくなり、切れ切れの講義をせざるをえないとい状況に陥る訳だった。　講義開始の二週間前私は自分自身で本を書くことに決めた。目標は•でき得る限り短く。同じ内容ならば五十ページを割くより、十ページで済ます方が学生の負担は少ない。•語彙に注意する。呪文は最小限にし、語句は最初にキチンと定義して使う。•徐々に組み立てる。「落とし穴」を避けるため、難しいテーマはそれを細分化したステップで構成する。•プログラム言語ではなく、プログラミングに焦点を当てる。最小限に必要なものだけでJavaを構成する。本の題名は必要だった。そのとき心に浮かんだのが、「コンピュータサイエンティストのように考えてみよう」(“Howtothinklikeacomputerscientist”)である。　私の第一版は荒削りなものであったが有効だった。学生たちはそれを読み、高度な話題や興味あるテーマにもクラスの時間を割けるほどの理解を示した。さらに、最も重要なことであるが、学生たちがそれらのテーマについての実習もできたことだ。私はこの本をGNUFreeDocumentationLicenseの下で出版した。このことはこの本のコピー、変更、さらに配布は利用者が自由にできることを意味していた。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 181 Context: ```markdown ## 13.3 単語ヒストグラム ```python >>> print(hist) {'a': 2, 'b': 1} ``` この関数は 'a' を 2/3 の確率、'b' を 1/3 の確率で選択しなければならない。 前節の演習問題は自分で解答を試みてほしいが、解答例は以下にある。 [http://thinkpython.com/code/analyze_book.py](http://thinkpython.com/code/analyze_book.py) この解答例で使った文献が必要である ([http://thinkpython.com/code/emma.txt](http://thinkpython.com/code/emma.txt))。 以下はファイルから読み込んだ文献中の単語のヒストグラムを作成するプログラムである： ```python import string def process_file(filename): hist = dict() fp = open(filename) for line in fp: process_line(line, hist) return hist def process_line(line, hist): line = line.replace('--', ' ') for word in line.split(): word = word.strip(string.punctuation + string.whitespace) word = word.lower() hist[word] = hist.get(word, 0) + 1 hist = process_file('emma.txt') ``` このプログラムは Jane Austen 著 "Emma" をプレーンテキストにしたファイル emma.txt を読み込める。関数 `process_file` 中のループはファイルから一行めその都度を関数 `process_line` に渡している。関数 `process_line` では `split` を利用して単語を分解する際に `replace` を用いて行の文字列中に含まれるハイフンを空白に置換している（注意：これは合成語の処理、ハイフネーションに対しては別の処理が必要）。その後、単語のヒストグラムが生成される。 ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 52 Context: # 第3章 関数 ```python def print_spam(): print('spam') do_twice(print_spam) ``` この関数を以下の順序を踏んで変更せよ: 1. 上記のプログラムをスクラップととして書き、実行せよ。 2. 引数を二つ持つように `do_twice` を変更せよ。この引数は関数オブジェクトであり、他の引数が受け取る引数の値である。 3. `print_spam` をより一般的な関数 `print_twice` に変更せよ。この新しい関数は引数を一つ持ち、それを二回表示する。 4. 新しい関数 `do_four` を作成せよ。この関数は関数オブジェクトを引数の一つとし、他の引数はこの関数が引き取って受け取る値である。この新しい関数は引数として受け取った関数を四回実行する。この新しい関数の本体は二の文で書ける。四つではない。 解答例: [http://thinkpython.com/code/do_four.py](http://thinkpython.com/code/do_four.py) 練習問題3.5 この練習問題はこれまで学んだ文や他の機能を使って解答できるものである。 1. 以下のような格子を描く関数を作成せよ。 ``` + - - - - + | | | | | | | | + - - - - + ``` ヒント: `print` 文で二つ以上の値を同時に表示したいときは、値をカンマで区切ったもので `print` することとせよ。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 270 Context: # 第19章 事例研究: Tkinter PhotoImage モジュールは GIF と PPM との数少ない画像形式に対応しているが、Python Image Library (PIL) を使うと多くの画像形式に対応できる。このモジュールは Image で、Tkinter でも自身のモジュールを使っている。循環を避けるために import .as 形式を使ってインポートする： ```python import Image as PIL import ImageTk ``` 第一行では PIL の Image モジュールを PIL という名前でインポートした。第二行では PIL の ImageTk モジュール（これは PIL 形式の PhotoImage を Tkinter 形式の PhotoImage に変換する）をインポートした。画像表示の例を示す： ```python image = PIL.open('allen.png') photo2 = ImageTk.PhotoImage(image) g.la(image=photo2) ``` 以下に以下の手順で行なう： 1. `image.demo.py`, `danger.gif`, `allen.png` を [http://thinkpython/code](http://thinkpython/code) からダウンロードし、その上で `image.demo.py` を実行する。PIL は (PIL の一つのモジュールである) ImageTk をインストールしなければならないかもしれない。 2. `image.demo.py` の中で第二画像の代入を `photo` から `photo2` に変更し、プログラムを実行すると、第二の画像が表示される。第一画像は表示されないはず。この場合は `photo` との PhotoImage 関数の異なる参照を上書きしてしまうことが起こる。最初に `photo` が PhotoImage 関数の異なる参照になるとともに関係が終わると画像は消えてしまう。これを避けるには表示を続けない PhotoImage に対して参照を一時的に保存するか、オブジェクトの属性にしてしまうことだ。この振る舞いは固定したもので、「Danger!」と画像表示されるその他の画像の参照の可能性を示す。 3. このプログラムを元にして、あらゆるディレクトリ内にある PIL 画像を上記できるまでの画像を表示するプログラムを作成せよ。例えば「可変」であり、PIL が関与する全ファイルを処理するとともに、画像をクリックすることで、次の画像が表示されるようにせよ。 4. PIL は多くの画像処理のメソッドを提供している。それについては [http://pythonware.com/pil/handbook](http://pythonware.com/pil/handbook) を参照せよ。それらのいくつかを使って画像の編集を可能にするように構築せよ。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 262 Context: # 第 19章 事例研究：Tkinter 第一番目のボタンは `self.canvas.dump` をコールバックとして使い、第二は `self.quit` を使う。これは特別なオブジェクト（インスタンス）に関連したものであるので、それをメソッド（bound method）と呼ばれる。それらが発動されるときは、そのオブジェクトに対して発動される。 列フレームの小さなウィジェットは子フレームである。そこにはこのボタンと二つのエントリがある： ```python self.row([0, 1], pady=30) self.button(text='Run file', command=self.run_file) self.en_file = self.en(text='snowflake.py', width=0) self.endrow() ``` `row` メソッドに対する第一引数は二次元配列のリストであり、ウィジェット間の間隔を示す余分なスペースの許容範囲を示す。リストの `[0, 1]` は行ごとのウィジェット（エントリ）においても余分なスペースが与えられる。このコールを実行し、意図した大きさを変えてみると、エントリは大きくなるが、ボタンはそのままになりうる。オプション `pady` はフレームの方向、つまり上に下にどのくらい詰めるかを示すことである。`endrow` メソッドにはこのフレームの終わりを示唆する。従って次からのウィジェットには位置の列フレームに相対することになる。このように `Gui.py` はフレームのスタックを確認・管理している。 - `row` と `col` はフレームのどれを生成するかがスタックの最上位になる、カレントフレームとなる。 - `endrow`, `endcol`, `endgr` が実行されると対応するフレーム点頭時に、フレームスタックが削除され、スタックの最底位になるフレームがカレントフレームとなる。 メソッド `run_file(self)` はエントリの中の内容を読み、それをファイル名としてそのファイルの中身を読み込む `run.code` に選択する。`self.inter` はオブジェクトで、選択された文字列を読みそれを Python コードとして実行する。 ```python def run_file(self): filename = self.en_file.get() fp = open(filename) source = fp.read() self.inter.run_code(source, filename) ``` 最後の二つのウィジェットはテキストボックスとボタンである： #################### File: ThinkPython.pdf Page: 51 Context: # 3.16 練習問題 ドット表記 (dot notation): 他のモジュールに属する関数や変数を使うとき、それらをモジュールに続いてピリオドで区切る（または定義数）で指示する構文規則。 混合 (composition): より長い表現の一部として表現する、またはより複雑な文の一部として文を使うこと。 実行の流れ (flow of execution): プログラムの実行時にどのように実行されるかの順序。 - スタック図 (fig.stack): 一つのモジュールで使われる関数群やそれらの内部で定義される変数、そしてそれらの変数が変化する様子を表示する6つの対応を示すグラフィカルな表現。 - フレーム (frame): スタック図内で関数呼び出しを表現する様子。 - トレースバック (traceback): 例外が発生したときに表示される実行されていた関数のリスト。 ## 3.16 練習問題 練習問題3.3: Python は文字列の長さを返す組み込み関数 `len`、例えば `len('allen')` は5を返す、を提供している。文字列の表示で、文字列の最後の文字が70桁に渡るように `right_justify` 関数を作成せよ。 ```python >>> right_justify('allen') allen ``` 練習問題3.4: 関数オブジェクト自体を関数の引数とすることができる。例えば、`do_twice` 関数は関数オブジェクトを引数として受け取り、その関数を二度実行する、つまり： ```python def do_twice(f): f() f() ``` さて、`do_twice` が以下の関数 `print_spam` を引数とする使用例をみてみよう： ```python def print_spam(): print('spam') do_twice(print_spam) ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 49 Context: 3.14.デバッギング49>>>frommathimportpiこの場合にはドット表記なしに直接piにアクセスできる：>>>printpi3.14159265359また、モジュールの全てはスター演算子、*でインポートできる：>>>frommathimport*>>>cos(pi)-1.0このインポートの方法はソースコードをよりコンパクトにできる長所があるが、ソースコードで使っている変数名とモジュールで定義されている名前が競合する短所もある。3.14デバッギングもしテキストエディタを使ってプログラムを書いているのであれば、空白とタブのどちらを使うべきか悩むであろう。最良はタブなして空白のみを使うことだ。多くのテキストエディタはPythonが行うべきことをそのままで知っているはずだが、そうでないものもある。タブも空白も見えないので厄介だ。桁下げをやってくれるエディタをみつけるようにしてほしい。また、プログラムを実行する前に保存することを忘れないように。多くの開発環境では自動保存の機能が備わっているが、そうでないものもある。この場合にはエディタで眺めているプログラムと実行したプログラムが異なっているということもあり得る。デバッギングに際して、同一の間違ったプログラムを走らせ続けていたら、途方もない時間の無駄だ。自分が眺めているソースコードが実行させているプログラムだということを確認しよう。確認できないときは、プログラムの先頭にprint’hello’などの文を置き、再実行させてみる。もしもhelloが見えないとすると、それは正しいプログラムが走っていない証拠だ。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 22 Context: 22第1章プログラムが動くまでインタラクティブ・モード（interactivemode）：入力請求時にコマンドや表式を入力することによってPythonインタプリタを使う方式。スクリプト・モード（scriptmode）：一つのスクリプトを読み込みそれを一気に実行するようなPythonインタプリタの使い方。プログラム（program）：一連の計算を実行するための一連の命令の集まり。.アルゴリズム（algorithms）：典型的な諸問題を解く一般的な手続き。バグ（bugs）：プログラムに潜んでいるエラー。デバッギング（debugging）：プログラムに潜む三種類のエラーを見つけ取り除く作業。構文（syntax）：プログラムの構造。構文エラー（syntaxerror）：構文解析が不可能になるようなプログラム上のエラー（そしてそれ故インタプリタもエラーを出す）。例外（exceptions）：プログラムの実行時に発生するエラー。意味論（semantics）：プログラムの意味。意味的エラー（semanticerror）：プログラムが意図した以外の別な内容を実行してしまうこと。自然言語（naturallanguage）：人類の進化と共に進化したヒトが話す言語。形式言語（formallanguage）：数学的な考えやコンピュータのためのプログラムのように特別な目的のために設計された言語。そして全てのプログラミング言語は形式言語である。字句（tokens）：自然言語の単語に類似したプログラムの意味的構造上の基本要素の一つ。文法（sturucture）：構文解析（parsing）：形式文法に従ってプログラムを解析すること。print文（printstatement）：Pythonインタプリタが画面上に値を出力することを意図した命令。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 48 Context: 48第3章関数3.12なぜ関数？プログラムを関数に分割することに心を砕く理由はあまりはっきりとしないかもしれない。その理由としていくつかある。•関数を生成することで一括りの文に名前を付けることができ、読みやすく、デバッグし易いプログラムを作ることができる。•関数化することで繰り返しをなくし、プログラムを短くすることができる。そして、何か変更が必要なことが起きたときには一個所を修正することで足りる。•長いプログラムを関数に分割することで関数ごとのデバッグが可能になり、その後にそれらを全体して纏めることができる。•良くできた関数は多くにプログラムで有用だ。一度書いてデバッグして完成させると、それを再利用することができる。3.13from付きのインポートPyhtonは二つの方法でモジュールをインポートする方法を提供している。その一つは既に出会った：>>>importmath>>>printmath>>>printmath.pi3.14159265359mathをインポートするとmathという名前のオブジェクトは生成される。このモジュールにはpiのような定数やsin、expといった関数が含まれている。しかし、直接piにアクセスしようとするとエラーになる：>>>printpiTraceback(mostrecentcalllast):File"",line1,inprintpiNameError:name’pi’isnotdefinedモジュールのインポートするもう一つの方法は以下のようなものだ： #################### File: ThinkPython.pdf Page: 162 Context: # 第 11章 講書 ## ハッシュ表 (hashtable) Python の辞書を実装するためのアルゴリズム。 ## ハッシュ (hash) キーの場所を計算するためにハッシュ表を用いること。 ## ハッシュ可能 (hashable) ハッシュ関数を持つデータ型。整数、浮動小数点型、そして文字列のような変換不可能な型はハッシュ可能であり、リストや辞書はそうではない。 ## ルックアップ (look up) 一つのキーを受け取りそれに対応する値を探すという辞書における操作。 ## 逆ルックアップ (reverse lookup) 二つの値を受け取りその値にマップしている一つはそれ以上のキーを探すという辞書の操作。 ## シングルトン (singleton) 一つの要素のみを含むリスト (または他の配列)。 ## 呼び出しグラフ (call graph) 二つのプログラムの実行過程で生成される各フレームに関数の呼び出し側と呼ばれた関数側を矢印が示すグラフ表現。 ## ヒストグラム (histogram) カウンターの集会。 ## メモ (memo) 余計な計算を回避するために計算結果を保存して将来に備える。 ## 大域変数 (global variable) 関数の外で定義される変数。その変数は他の関数からもアクセスできる。 ## フラグ (flags) 条件が満たされているかどうかを示すために用いられるブールリン変数。 ## 宣言 (declare) `global` のように変数の属性をインタプリタに知らせる。 ## 11.10 練習問題 練習問題 11.9 練習問題 10.8 ではリストを引数として受け取るときのリストの要素が重複しているときは True を返す関数 has_duplicates を作成せよ。解答は次の通り： 解答例： [http://thinkpython.com/code/has_duplicates.py](http://thinkpython.com/code/has_duplicates.py) #################### File: ThinkPython.pdf Page: 9 Context: ``` # 目次 ## 第 16 章 - 16.6 話句 ................................................. 223 - 16.7 演習問題 ............................................ 223 ## 第 17 章 クラスとメソッド - 17.1 オブジェクト指向の特徴 ................................ 225 - 17.2 オブジェクトの print .................................. 226 - 17.3 例外例 ................................................ 228 - 17.4 もっと複雑な例 ........................................ 228 - 17.5 init メソッド ......................................... 229 - 17.6 __str__ メソッド ...................................... 230 - 17.7 演算子の多重定義 .................................... 230 - 17.8 型別処理 .............................................. 231 - 17.9 多態性 ............................................... 232 - 17.10 デバッグ ............................................ 233 - 17.11 インターフェース実装 ................................ 234 - 17.12 講義 ............................................... 235 - 17.13 演習問題 ............................................ 236 ## 第 18 章 継承 - 18.1 カードオブジェクト .................................... 239 - 18.2 クラスの属性 ......................................... 241 - 18.3 カードの比較 ......................................... 241 - 18.4 概要 .................................................. 243 - 18.5 派生オブジェクトのプリント .......................... 243 - 18.6 通信・送信・シャッフル・ソート ........................ 244 - 18.7 解析 ................................................. 245 - 18.8 クラス図 ............................................. 247 - 18.9 デバッグ .............................................. 248 - 18.10 データカプセル化 .................................... 249 - 18.11 講義 ................................................ 251 - 18.12 演習問題 ............................................ 251 ## 第 19 章 事例研究：Tkinter - 19.1 GUI ................................................... 255 - 19.2 ボタンとコールバック ................................ 256 - 19.3 カンプス ............................................. 257 - 19.4 座標の配列 ............................................ 258 ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 122 Context: 122第9章事例研究：単語あそびするのに使われている。ファイルオブジェクトは今ファイルのどこにいるのかの軌跡を保存している。だから、次ぎにreadlineを実行すると次ぎの単語を読み出せる：>>>fin.readline()’aah\r\n’次の単語は“aah”で、全く規則にあった単語である。そんなに怪訝な様子で私をみないでくきださい。二つの特殊記号が邪魔ならば、文字列メッソドstripを使って取ってしまうこともできる：>>>line=fin.readline()>>>word=line.strip()>>>printwordaahedforループの一部にファイルオブジェクトを使うこともできる。以下のプログラムはwords.txtを読み込み、一行に一単語毎に表示するものである：fin=open(’words.txt’)forlineinfin:word=line.strip()printword練習問題9.1ファイルwords.txtを読み、単語の長さが20（特殊文字を含めないで）以上ある単語のみ表示するプログラムを作成せよ。9.2練習問題これからの練習問題の解答は次の節にあるが、答えをみる前に一度は解答を試みてほしい。練習問題9.2ErnstVincentWrightは1939年にGadsbyというタイトルの50,000単語の小説を出版した。この本は文字’e’を全く含んでいない。文字’e’は英語では最も頻度の高い文字であるので、この作業は簡単ではない。Infact,itisdifficulttoconstructasolitarythoughtwithoutusingthatmostcommonsymbol,itisslowgoingatfirst,butcautionandhoursoftrainingcangraduallygainsfacility. #################### File: ThinkPython.pdf Page: 23 Context: 1.8.練習問題231.8練習問題練習問題1.2Pythonのウエッブサイトhttp://python.orgを閲覧してみなさい。このページにはPythonの情報やPythonに関連する情報のリンクがある。そして、Pythonの関連する文献を検索することができる。たとえば、検索窓でprintと入力すると、その文献の中のprint文に関するリンクが表示されるはずである。そこの書かれている全ては理解できなくとも、どこを探せばよいかわかったことはよいことである。練習問題1.3Pythonインタプリタを起動してhelp()と入力してヘルプ機能を起動させてみなさい。また、help(’print’)と入力してprint文についての情報を得てみよう。上手く動作しなにならば、追加の文献が必要かもしれない。また環境変数の設定に問題があるのかもしれない。練習問題1.4Pythonインタプリタを起動し、計算をしてみよう。Pythonの算術記号に対する構文はほぼ数学的な記号と同じである。例えば、+,-,/の記号は加算、減算、除算の記号である。乗算記号は*である。あなたが10kmレースを43分30秒で走ったとしよう。１マイルあたり掛かった平均時間はいくらか？また、マイル毎時で表現した速度はいくらか？（ヒント：1マイルは1.61kmである）。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 28 Context: 28第2章変数、表式、文76trombonesは先頭が文字で始まらないので不正な名前である。more@は不正な文字を含むので不正である。では、classは？実は、classはPythonの予約語（keywords）である。インタプリタはプログラムの構造を認識するためにこれらの予約語を使い、変数名として使うことができない。Python2は31個の予約語がある：anddelfromnotwhileaselifglobalorwithassertelseifpassyieldbreakexceptimportprintclassexecinraisecontinuefinallyisreturndefforlambdatryPython3ではexecは予約語ではなくなって、nonlocalが予約語になった。あなたはこのリストを手元の置きたいと思うかもしれない。インタプリタは変数名に対して苦情を言っているのに理由が不明なときはこのリストをみてほしい。2.4演算子と被演算子演算子（operators）は加算、乗算、階乗算のような計算を表現する特別な記号である。演算子が作用する値は被演算子（operands）と呼ばれる。演算子+、-、*、/、**は以下の例のように加算、減算、乗算、除算そしてべき乗算を実行する：20*32hour-1hour*60+minuteminute/605**2(5+9)*(15-7)他の言語では、記号＾がべき乗算に用いられるが、PythonではXORというビット単位の演算子として用いられる。この本ではこのテーマには触れないが、興味ある読者はhttp://wiki.python.org/moin/BitwiseOperatorsを眺めてほしい。Python2では除算演算子はあなたが期待した通りにならないかもしれない。例えば>>>minute=59>>>minute/600 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 200 Context: ``` 200 # 第14章 ファイル この文文字列の記法はヒントには不明だ。これは pickle によって容易に解釈できることを意味している。事実 `pickle.loads`（つまり `load string`）はオブジェクトを復元する。 ```python >>> t1 = [1, 2, 3] >>> s = pickle.dumps(t1) >>> t2 = pickle.loads(s) >>> print(t2) [1, 2, 3] ``` この新しいオブジェクトは古いものと同じ値を持っているが、一般に同一のオブジェクトではない： ```python >>> t1 == t2 True >>> t1 is t2 False ``` つまり、「削筆をし」と「その返信」はオブジェクトをコピーしたことに対応する。この pickle モジュールを使って文字列ではない型のデータベースで扱うことができる。モジュール `shelve` はこれらの機能をカプセル化したものである。 ## 練習問題14.3 準備問題12.4 の解答 [http://thinkpython.com/code/anagram_sets.py](http://thinkpython.com/code/anagram_sets.py)をダウンロードしてコードを眺めてみる。単語をキーにしてその単語から派生するアナグラムにあたる単語のリストを保存する辞書を使っていることがわかる。例えば、`anagrams` という辞書のキーは `opts`、`post`、`spot`、`stop`、`tops` となる。 `anagram_sets` をインポートし、この新しい関数を作成せよ。一つはアナグラム辞書を `格` に保存する `store_anagrams`、もう一つはこのデータベースから一に対してするアナグラムのリストを呼び出す `read_anagrams` である。 解答: [http://thinkpython.com/code/anagram_db.py](http://thinkpython.com/code/anagram_db.py) ## 14.8 パイプ 多くのオペレーティング・システムはシェル (shell) として知られているコマンドベースのインターフェースを持っている。シェルはファイルシステムを探索し、プログラムを起動させたりするコマンドの体系を提供する。例 ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 258 Context: 258第19章事例研究：Tkinterbgの値は色を表す文字列である。可能な色の名前はPythonの実装によって異なるが、以下の色名は共通している：whiteblackredgreenbluecyanyellowmagentaカンバス上の図形はアイテム（item）と言う。例えば、円を描きたいとしたら以下のようにする：item=canvas.circle([0,0],100,fill=’red’)第一引数は円の中心を指示する座標の値の対であり、第二引数は半径である。Gui.pyはカンバスの中心を座標原点とする二次元平面で、上がy軸の増加方向になる座標系を提供している。これはよくあるグラフィックス系と異なる。オプションfillは円を赤で埋めることを意味している。circleからの戻り値はこのカンバス上のウィジェットの特性を変更できるようにするアイテムオブジェクトである。これを使って円の特性を変更してみよう：item.config(fill=’yellow’,outline=’orange’,width=10)widthは輪郭線の幅、outlineはその色である。練習問題19.2一つのカンバスと一つボタンを生成するプログラムを作成、ボタンを押すとカンバスに円を描くようにせよ。19.4座標の配列長方形を描くときには対角線上の頂点の座標の値を配列で渡す。例えば、左下の頂点は座標原点で、右上の座標は(200,100)である青の長方形を描くとする：canvas.rectangle([[0,0],[200,100]],fill=’blue’,outline=’orange’,width=10)このような頂点の座標を指定する方法は、この二つの点で長方形が拘束されるので境界ボックス（boundingbox）法という。ovalは境界ボックスを引数に取り指示された長方形に従って楕円形を描く：canvas.oval([[0,0],[200,100]],outline=’orange’,width=10)lineは座標の配列を受け取り、それらを結ぶ線を描く。例は三角形の二辺である： #################### File: ThinkPython.pdf Page: 271 Context: 19.11.練習問題271解答例：http://thinkpython.com/code/ImageBrowser.py練習問題19.5ベクターグラフィックスエディタとはユーザが種々の幾何学図形（線、円、長方形など）を画面上に描画・編集できるプログラムのことである。このプログラムはPostscriptやSVGのようなグラフィク形式の出力ファイルを生成できる機能を持っている。Tkinterを使って簡単なグラフィックスエディタを作成せよ。少なくともユーザが線、円、長方形をスクリーン上に描画できること、Canvas.dumpメソッドを使ってカンバス上の内容をPostscriptで記述しファイルとして出力できることを実現せよ。挑戦として、ユーザがカンバス上のアイテムを選択、そのアイテムの大きさを（マウス操作で）変えられるようにせよ。練習問題19.6Tkinterを使って基本的な機能を持つWebブラウダーを作成せよ。検索したいURLを入力する１つのテキストボックスとそのページの内容を表示するカンバスを持つようにする。ファイルのダウンロードにはモジュールurllib（練習問題14.6）が使える。モジュールHTMLParserでHTMLタグの解析ができる（詳細はpython.org/lib/module-HTMLParser.htmlを参照せよ）。少なくともテキストとハイパーリンクを処理して表示できるようにせよ。挑戦として背景色、テキストの表示形式、画像を処理できるようにせよ。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 66 Context: # 第4章 事例研究: インターフェース設計 ## 練習問題 4.4 アルファベットの文字は、指定された数の基本要素、つまり線懸、曲線、いくつかの曲筋から構成できる。フォントをこのような要素から作れるようなデザインにせよ。また、アルファベットを描画する関数を作成せよ。 先ず、各文字を描画する関数を定義する。つまり、`draw_a`, `draw_b`といった具合である。これらを統合する`letters.py`というファイルにする。あなたの制作した関数をテストするために`turtle typewriter`というモジュールを使ってください。モジュールは [http://thinkpython.com/code/typewriter.py](http://thinkpython.com/code/typewriter.py) からダウンロードできます。 #### 解答例: - [http://thinkpython.com/code/letters.py](http://thinkpython.com/code/letters.py) - [http://thinkpython.com/code/polygon.py](http://thinkpython.com/code/polygon.py) も必要である。 ## 練習問題 4.5 渦巻については、[http://en.wikipedia.org/wiki/Spiral](http://en.wikipedia.org/wiki/Spiral) を参考にし、日本語では [http://ja.wikipedia.org/wiki/渦巻き](http://ja.wikipedia.org/wiki/渦巻き) の記事を読むと、アルファベットの描き方は、別の方法を使ってプログラムを作成せよ。 ### 解答例: - [http://thinkpython.com/code/spiral.py](http://thinkpython.com/code/spiral.py) #################### File: ThinkPython.pdf Page: 178 Context: 178第12章タプル4.プログラムの効率を高めるために全縮小可能単語を記憶しておくことが考えられる。解答例：http://thinkpython.com/code/reducible.py #################### File: ThinkPython.pdf Page: 298 Context: ```markdown # 付録 C Lumpy について ```python from swampy.Lumpy import Lumpy lumpy = Lumpy() lumpy.make_reference() cheeses = ['Cheddar', 'Edam', 'Gouda'] numbers = [17, 123] empty = [] lumpy.object_diagram() ``` 図 C.3 は結果である。リストはインデックスが要素を参照していることを示すボックスとして表現されている。この表現は実際にはインデックスはリストの一部ではないので少し誤解を与えるかもしれない。しかし、これで図は読み易くなると思う。空のリストは空のボックスとして表現されている。 図 C.3: オブジェクト図 次は第 11.4 節で扱った確率に対する例である。 [http://thinkpython.com/code/lumpy_demo4.py](http://thinkpython.com/code/lumpy_demo4.py) からダウンロードできる。 ```python from swampy.Lumpy import Lumpy lumpy = Lumpy() lumpy.make_reference() hist = histogram('parrot') inverse = invert_dict(hist) lumpy.object_diagram() ``` ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 191 Context: 13.12.練習問題19113.12練習問題練習問題13.9単語出現頻度に従って単語を並べてときの単語の順位をその単語の「ランク」という。最頻度単語のランクは一位で、その次ぎ二位である。自然言語に対して、ジップの法則は単語の頻度とそのランクの間にある関係を述べてものである（http://en.wikipedia.org/wiki/zipf’s_law）。それによれば、単語の頻度fはその単語のランクrから以下の関係で予測される：f=cr−sここでsとcは使用言語とテキストによって決まる定数である。両辺の対数をとるとlogf=logc−slogrとなる。従って、両対数グラフを作ると傾きが-sで接片がlogcの直線が得られる。テキストから英文を読み込み、単語出現頻度を調べよ。そして、頻度の降順に一行毎に各単語のlogf、logrを表示せよ。手元にあるグラフ表示ソフトウエアを使って結果をグラフ化し、直線が現れるか調べよ。傾きsの値は推定できるか？解答例：http://thinkpython.com/code/zipf.py.グラフ表示にはmatplotlibが利用できる（http://matplotlib.sourceforge.net）。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 260 Context: 260第19章事例研究：Tkinter>>>text.get(0.0,END)’Anotherlineoftext.\n’deleteメソッドはテキストボックス内の文字を消去する。以下の例は先頭の二文字を残して残りを全部削除する：>>>text.delete(1.2,END)>>>text.get(0.0,END)’An\n’練習問題19.3練習問題19.2を修正して一つのエントリと第二のボタンを追加、第二のボタンを押すとエントリに与えた色名を得て円の流し込みの色を変更するようにせよ。そのためにはconfigメソッドを使う。プログラムはユーザが円の生成しない前にこのボタンを押す、間違った色名を入力するといった状況にも対処すること。解答例：http://thinkpython.com/code/circle_demo.py19.6パッキングウィジェットこれまでのウィジェットは一段に積み重ねて置かれた。しかし、多くのGUIではレイアウトはもっと複雑だ。例えば、図19.1には簡単化されたTurtleWorldを示した。この章ではこのGUIをいくつかのステップに分けて作るコードを紹介する。全体のコードはhttp://thinkpython.com/code/SimpleTurtleWorld.pyからダウンロードできる。このGUIの最上部には一つのカンバス、一つのフレームが含まれる。これらは一行に揃えて置かれる。したがって、第一のステップはこの行を生成することである：classSimpleTurtleWorld(TurtleWorld):"""ThisclassisidenticaltoTurtleWorld,butthecodethatlaysouttheGUIissimplifiedforexplanatorypurposes."""defsetup(self):self.row()........ #################### File: ThinkPython.pdf Page: 94 Context: # 第6章 結果を生じる副数 この文字が同じで、残った中間の文字列が回文であるなら、この意味は回文である。次のような文字列処理の関数はその文字列の最初の文字、最後の文字、中間の文字列を返す値とする： ```python def first(word): return word[0] def last(word): return word[-1] def middle(word): return word[1:-1] ``` これらの関数の詳細は第1章で議論することになる。 * これらの関数をpalindrome.pyと名付けたファイルとして生成せよ。関数middleに二文字の言葉を入れると何が返るだろうか？一文字であればどうか？文字列の長さは関数lenで得られることに注意。 解答例: [http://thinkpython.com/code/palindrome_soln.py](http://thinkpython.com/code/palindrome_soln.py) 練習問題6.7　二つの数が、もしもその数がかけら切れ、しかしbが0の場合を考えるとき、この場合である。 二つの仮関数aとb持つ関数powerを作成せよ。この関数はbが0の時返すときにはTrueを返す。 注意：境界ケースについて考慮せよ。 練習問題6.8　二つの整数a、bの最大公約数（GCD）はこの二つの整数を除いて余りが1以上のもの中で最大の整数である。 最大公約数を求めるこの方法はユクリッド法と呼ばれる。この方法を使ってGCDを求めるとするなら、gcd(a, b) = gcd(b, a % b)であることが言える。基底ケースはgcd(a, 0) = aを使う。 二つの変数a、bを仮関数とする関数gcdを作成せよ。返り値はこの二つの数の最大公約数である。 (参考: [http://en.wikipedia.org/wiki/Euclidean_algorithm](http://en.wikipedia.org/wiki/Euclidean_algorithm)) #################### File: ThinkPython.pdf Page: 207 Context: 207第15章クラスとオブジェクトこの章の例題のコードはhttp://thinkpython.com/code/Point1.pyで入手可能である。さらに例題の解答例はhttp://thinkpython.com/code/Point1_soln.pyにある。15.1ユーザ定義型これまで組み込み型についてみてきたが、この章では新しい型を定義してみよう。例として二次元平面上の点を表現するPointと呼ばれる型を生成してみよう。数学的な表現では二次元上の点は二つ座標の値をカンマで区切り、カッコで囲む。例えば、(0,0)は原点を示し、(x,y)は右にx単位移動し、上にy単位だけ移動した点の表現になる。Pythonでこの状況を表現する方法はいくつもある：•変数xと変数yを用意し、座標の値を保存する。•リストやタプルを用意し、その要素として二つの値を保存する。•座標点の表現するような新しい型を創造してその型の変数に保存する。新しい型を創造するのはちょっと複雑のように思われるが直ぐみるように利点も大きい。ユーザ定義型はクラス（class）とも呼ばれている。クラスの定義は以下のようなものだ。classPoint(object):"""Representsapointin2-Dspace."""ヘッダーはこの新しいクラスの名前がPointであることを示している。そして、このクラスが組み込み型objectの一種であることを宣言している。ボディはこのクラスの目的を記述した文書である。ここには変数の宣言やメソッドを記述することができるが、それは後の話題とする。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 15 Context: 1.2.プログラムとは何か15ここで山型の記号>>>はインタプリタがユーザに入力可能状態を示す入力請求記号（prompt）である。この例ではあなたがキーボードから1+1と入力しエンタキーを敲くとインタプリタは2と表示する。もう一つのモードでは、あなたはソースコードをファイルに保存し、インタプリタはこのファイルの中味、これをスクリプト（script）と呼ぶが、を実行する。習慣として、Pythonスクリプトは.pyで終わるファイルに書かれる。スクリプトを実行するためにはインタプリタにそのファイル名を知らせなければならない。あなたがスクリプトファイルdinsdale.pyを実行したいと思い、UNIXの端末画面で作業をしているのであれば、そこでPythondinsdale.pyと入力すればよい。その他の開発環境ではスクリプトの実行はこれと異なる。あなたのPythonの開発環境についてはhttp://Python.orgを参照しなさい。インタラクティブ・モードでの作業は直ぐに結果がでるのでソースコードの小さい部分の動作検証に向いている。しかし、数行に渡るようなものはスクリプトとしてファイルに書き出すべきである。こうすることでそのソースコードを修正することができ、いつでも実行できる。1.2プログラムとは何か一つのプログラム（program）とは如何に計算を進めるのかということを特定した一連の命令の集まりである。ここで計算といっているものは例えば方程式の解を求める、多項式の根を求めるなどの数学的なものかもしれないが、しかし、それは文書の中やプログラムの中（不思議に思えるが）のテキストを検索したり、置き換えをしたりすることでもある。異なったプログラム言語で細部は異なってみえるが、基本的な命令はどのような言語でも確認できる：入力：キーボード、ファイルそしてその他の様々な装置からデータを得る。出力：画面にデータを表示、ファイルやその他の装置にデータを書き出す。演算：加算や乗算のような基本的な数学的操作。条件実行：特定の条件を調べ、条件が満たされていると目的のコードを実行する。繰り返し：ある動作を繰り返し実行する。大抵の場合何かを少しずつ変えて実行する。信じられないことだが、これらはプログラムが持つべき機能の殆ど全てである。あなたが既に使ったどのプログラムも、見かけは複雑にみえても、ここで述べた基本的な機能によく似た命令で出来上がっているのだ。だからプログラミングとは全てを盛り込んだ大きなタスクをより小さい複数のタスクに分解し、上記の基本的な機能の一つとして実行できるほど細かな多数のタスクに分解することである。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 255 Context: 255第19章事例研究：Tkinter19.1GUIこれまでの大多数がテキストベースのプログラムであったが、多くのプログラムはグラフィックユーザインタフェース（graphicuserinterface）つまりGUIと呼ばれているものを使っている。Pythonは、wxPyhton、Tkinter、Qtなどを含め、GUIベースのプログラムを作成するための仕掛けをいくつか提供している。各々は一長一短があり、Pythonではどれを標準とするまでには至っていない。この章では初心者に最も馴染みやすいと考えてTkinterを取りあげる。ここで紹介する概念は他のGUIモジュールにも適用できるものである。Tkinterについては沢山の書籍やWebページがあるが、オンラインで使える最良の資料はFredrikLundh著“AnIntroductiontoTkinter”だ。モジュールGUI.pyがパッケージSwampyに同梱されている。これはTkinterの関数やメソッドにたいする簡単なインタフェースを提供している。この章のサンプルはこのモジュールを使っている。一つのGUIを生成するためには、Guiモジュールをインポートし、一つのGuiオブジェクトを具現化しなければならない：fromGuiimport*g=Gui()g.title(’Gui’)g.mainloop()このプログラムを起動すると何もない灰色の正方形で、タイトルにGuiが付いた窓が出るはずである。mainloopはイベント・ループ（eventloop）であり、ユーザがすることを監視し、それに対応するために待機している。これは無限ループであり、ユーザが窓を閉じる、Control-Cボタンを押す、またはユーザがプログラムを終了にもたらす何かをするまで続く。このGuiはウィジェット（部品）（widgets）を一つも持たないので大したことはできない。ウィジェットはGuiを構成する要素である。どんなものがあるか列記する： #################### File: ThinkPython.pdf Page: 45 Context: # 3.10 スタック図 関数 `cat_twice` が終了した後、変数 `cat` は消滅する。だからこの変数を `print` しようとすると例外になる： ```python >>> print cat NameError: name 'cat' is not defined ``` 仮引数としてローカル変数である。例えば、関数 `print_twice` の外部には `bruce` というものは存在しない。 ## スタック図 どの変数がどこで保持されているかを追跡するために、スタック図 (fig.stack) を見てみる。この有用な表示法により、スタック内で各関数の位置を表示するが、どの関数に属するかが示される。 各変数はフレーム (`frame`) によって区切られる。フレームはその関数名を付けた矩形で中身にはその関数の仮引数や変数の名前がある。先の例のスタック図には図 3.1 に示した。 フレームはどの関数がどの関数を呼んだかということが分かるように積まれた状態で表示されている。このわけの例では、`print_twice` は `cat_twice` によって呼ばれている。`cat_twice` は特別に定義されたフレームで、`__main__` によって呼ばれている。関数の外で変数を参照すると、この変数は `__main__` に属することになる。各行は対応する引数が値を持っているので、だから `part1` は `line1` と同じ値を持つ。 ```python line1 = 'Bing iddle' line2 = 'diddle bang.' cat_twice: part1 = 'Bing iddle' part2 = 'diddle bang.' cat = 'Bing iddle tiddle bang.' print_twice: bruce = 'Bing iddle bang.' ``` 図 3.1: スタック図。 と同じ値を参照しているし、`line2` を vacant = 'diddle bang.' とし、`bruce` は `cat` と同じ値を持つことになる。 関数呼び出しのときにリストを起こすと、Python はその関数の名前、関数を呼び出した関数の名前、その前にあるように `__main__` に含まれる全ての関数の名前を表示する。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 195 Context: 14.4.ファイル名とパス195>>>camels=42>>>’Ihavespotted%dcamels,’%camels’Ihavespotted42camels,’二つ以上の記述子が文字列中にあるときは、第二被演算子はタプルでなければならない。以下の例では’%d’は整数のため、’%g’は浮動小数点数のため、’%s’は文字列のために使われている：>>>’In%dyearsIhavespotted%g%s.’%(3,0.1,’camels’)’In3yearsIhavespotted0.1camels.’タプルの要素の個数は記述子の個数と一致している必要があるし、要素の型は記述文字列の中の型と合っている必要がある。>>>’%d%d%d’%(1,2)TypeError:notenoughargumentsforformatstring>>>’%d’%’doliara’TypeError:%dformat:anumberisrequired,notstr最初の例では個数が一致していないし、第二の例では型が一致していない。記述演算子は強力であるが使い方が難しい。より詳細はdocs.python.org/lib/typesseq-strings.htmlを参照のこと。14.4ファイル名とパスファイルはディレクトリー（directories）を使って組織化されている。実行中のプログラムの全てが大部分の操作に対して既定値となる「カレント・ディレクトリー」と呼ばれるディレクトリーを持っている。例えば、プログラムでファイル読み込みのためにopen文を実行すると、Pythonはこのカレント・ディレクトリーにそのファイルを探しに行く。モジュールosはファイルやディレクトリーに関連する操作をサポートする関数を提供している（osは“operatingsystem”の略である）。os.getcwdはカレント・ディレクトリーの名前を返す：>>>importos>>>cwd=os.getcwd()>>>printcwd/home/dinsdale #################### File: ThinkPython.pdf Page: 56 Context: # 第4章 事例研究: インタフェース設計 ```python bob = Turtle() print(bob) wait_for_user() ``` 第一行で `swampy` パッケージの中にある `TurtleWorld` モジュールの全てをインポートしています。引き続き行では、`world = TurtleWorld()` と、`bob` に `Turtle` を代入していますので、`print bob` で以下のような表示が出るはずです。 ``` ``` これは `bob` が `TurtleWorld` モジュールのクラス `Turtle` のインスタンス（`instance`）であることを意味しています。つまり、`bob` は `Turtle` のメンバーの一つであることを示しています。 `wait_for_user()` はユーザーが何かに反応するまで、ユーザーはプログラムを終了し以外のことができないと示します。`TurtleWorld` 内の `turtle` を操作するためのインターフェースを提供しており、`t` も以降同様に操作され、`t` は現在位置を記録しています。各 `turtle` は上げ下げできるペンを持っていて、ペンが下がっているときには、その動きが線となって現れ、`t` と `pd` はペンの「上げ」「下げ」のつもりです。 直前の説明を踏まえ、以下の行を追加してみると、追加する場所は `bob` と `print` の後で、`wait_for_user()` の前である。 ```python fd(bob, 100) lt(bob) fd(bob, 100) ``` 第一行では `bob` は 100 だけ前進、第2行では左回転する。このプログラムを実行すると、`bob` は左回転に前進し、その後は直進を続ける。 このプログラムを変更して、正方形を描いてみよう。 ## 4.2 簡単な繰り返し 多くのあなたが行った変更は以下のようなものだ（ただし `TurtleWorld` の生成と `wait_for_user()` を除外して）: ```python fd(bob, 100) lt(bob) fd(bob, 100) ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 38 Context: 38第3章関数>>>int(3.99999)3>>>int(-2.3)-2float関数は整数や文字列を浮動小数点数に変換する：>>>float(32)32.0>>>float(’3.14159’)3.1415899999999999最後の関数であるstr関数は引数を文字列に変換する：>>>str(32)’32’>>>str(3.14159)’3.14159’3.3数学関数Pythonは馴染み深い数学関数を一つのモジュール（module）として提供している。モジュールとは関連する関数類を一纏めしたファイルである。モジュールは使う前にそれをインポートしなければならない：>>>importmathこの文でmathと言う名前のモジュール・オブジェクト（moduleobject）が生成される。モジュール・オブジェクトをprint文で印字とすると、このモジュールの情報が得られる：>>>printmathこのモジュール・オブジェクトはこのモジュールで定義された関数や変数を沢山に含んでいる。それらの関数の一つにアクセスするには、モジュール名と関数名をドット（終止符として知られている）で区切って特定しなければならない。この記法はドット表記（dotnotation）と言う。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 43 Context: # 3.8 假函数与实函数 呼叫仿函数时会被视为函数，因为可以分开处理。这是非典型的。两个函数的适应中有其他函数的实现时，可能有点相似。而在此，两个新的函数是最常见的过程。 幸亏在 Python 实行状态时，执行时也十分便利。函数内的文档写得好才能包含仿程序的这个函数来执行时将会发生的各种情况。程序的最后能较长时间运行。 从“不连续”的话题，逻辑是怎样的？程序本身要从下上读取必要变量，特别是循环的流向以使变量的信息能够得到。 ## 3.8 假函数与实函数 这里来看看组合假函数的几个必须引数要实现的东西。例如，假设 `math.sin` 是一个接受引数并返回值的函数，而一个函数假设由一两个引数来接收。 函数的功能如下： ```python def print_twice(bruce): print(bruce) print(bruce) ``` 这个函数接收引数 `bruce` 并打印出两次。这个函数若被调用，假设的值是什么（例如字母 ‘Spam’）就可 `print`。 这个函数的引数可以由 `print` 来执行，这样是有效的： ```python >>> print_twice('Spam') Spam Spam >>> print_twice(17) 17 17 >>> print_twice(math.pi) 3.14159265359 3.14159265359 ``` 组合的假函数是适用于混合合计的规则，并且被新的定量来设置的函数可以使用。接着，`print_twice` 函数的引数可以在框架中表达。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 62 Context: 62第4章事例研究：インタフェース設計defpolygon(t,n,lenght):angle=360.0/npolyline(t,n,lenght,angle)関数arcは以下のようになる：defarc(t,r,angle):arc_lenght=2*math.pi*r*angle/360n=int(arc_lenght/3)+1step_lenght=arc_lenght/nstep_angle=float(angle)/npolyline(t,n,step_lenght,step_angle)円周は円弧の特別な形なので、関数circleは関数arcで書くことができる：defcircle(t,r):arc(t,r,360)以上のような過程、つまり関数インタフェースを改良し、コードの再利用を促進する方法を再因子分解（refactoring）という。いまの場合は関数arcと関数polygonとに共通する部分があり、この共通項として関数polylineを抽出したことになる。最初からこのことが分かっていたら、関数ttpolylineから始めたかもしれない。しかし、多くの場合プロジェクトの最初から全ての関数インタフェースを設計しておくことは難しい。プログラムを書き始めて問題が良く理解できるものである。ときとして再因子分解をしようと思うことは問題をよりよく理解できたサインである。4.8開発計画開発計画（developmentplan）はプログラムを書く過程のことである。この過程としてわれわれがみてきたものは、「カプセル化と一般化」である。この過程は以下のように纏められる：1.まず、関数を使わないで小さいプログラムを書く。2.プログラムは実行できるようになったら、それを関数としてカプセル化し、名前を付ける。3.適宜仮引数を追加してそれを一般化する。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 168 Context: ```markdown # 第 12章 タプル 以下は簡単な例である： ```python def min_max(t): return min(t), max(t) ``` `min_max` は配列の最小と最大の要素を見つける組み込み関数である。関数 `min_max` はその両方を計算し、それをタプルとして戻している。 ## 12.4 可変長引数タプル 関数は可変長引数を受け取ることができる。記号 `*` で始まる引数は複数の引数を一つのタプルにまとめる（gathers）。例えば、関数 `print_all` は任意の数の引数を受け取り、それを `print` する： ```python def print_all(*args): print(args) ``` 続き引数の名前は自由に取れるが伝統的に `*args` を使う。この関数が正確に動くことを確かめる： ``` >>> print_all(1, 2.0, '3') (1, 2.0, '3') ``` 「引数は複数はありうる（scatter）である。」値の配列があり、それを複数の引数に受け取る関数に渡したいときは、記号 `*` を使う。例えば、`divmod` 関数は厳密に二つの引数を要求するので、このタプルはエラーになる： ``` >>> t = (7, 3) >>> divmod(*t) (2, 1) ``` TypeError: `divmod` expected 2 arguments, got 1 しかし、タプルをばらすと二つの引数に伝わる： ``` >>> divmod(*t) (2, 1) ``` 練習問題 12.1 は別の関数の多くは可変長引数タプルを使っている。例えば、`max` は任意の要素のタプルを受け取ることができる： ``` >>> max(1, 2, 3) 3 ``` ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 79 Context: 5.14.練習問題79図5.2:コッホ曲線.練習問題5.6コッホ曲線は図5.2のようなフラクタル図形である。長さxの線分からコッホ曲線を描くには以下のような手順が必要になる：1.x/3の長さでコッホ曲線を描く2.60度左転回3.x/3の長さでコッホ曲線を描く4.120度右転回5.x/3の長さでコッホ曲線を描く6.60度左転回7.x/3の長さでコッホ曲線を描く例外はxが3よい小さいときで、長さxの直線を描くことでよい。1.turtleと長さを仮引数とする関数kochを作成せよ。この関数はこの与えられた長さでコッホ曲線を描く。2.関数snowflakeを三つのコッホ曲線から作成せよ。この関数は雪の微片の外周を表現する。解答例：http://thinkpython.com/code/koch.py3.コッホ曲線はいろんな具合に一般化できる。http://en.wikipedia.org/wiki/koch_snowflake参考にして自分の好みの　図形を描くプログラムを作ってみよう。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 110 Context: # 8.4 文字列のスライス 文字列の一部はスライス (`slice`) と呼ばれる。スライスを選択する方法は一文字選択と類似している： ```python >>> a = 'Monty Python' >>> print(a[0:5]) Monty ``` 演習子 `a[n:m]` で文字列の n 番目の文字から m 番目 (m 番目は含まれず、n 番目は含む) までの文字列を返す。この振る舞いは直感的でないが、図 8.1 に示すようにインデックスは文字と文字の間にもあることを理解できるかもしれない。 ## 図 8.1: スライス・インデックス ```python fruit = 'banana' index = 0 1 2 3 4 5 6 ``` のインデックス (コロンの前) を省略すると、スライスは先頭の文字からとなる。また三番目のインデックスを省略すると文字列の最後までとなる。 ```python >>> fruit[3:] 'ana' >>> fruit[:3] 'ban' ``` 最初のインデックスが二番目より等しいか小さい1 空文字列 (`empty string`) を返す。これは二つの引数で表現される： ```python >>> fruit = 'banana' >>> fruit[3:3] '' ``` 空文字列は文字を一つも含まないので文字列の長さは 0 であり、他の性質は普通の文字列と同じである。 ### 練習問題 8.3 `fruit` が与えられた文字列として、`fruit[:]` は何を意味するか？ #################### File: ThinkPython.pdf Page: 257 Context: ```markdown # 19.3 カンバス ```python def make_label(): g.la('Thank you.') ``` この関数と `command` とともにボタンを作ってみよう： ```python button2 = g.bu(text='No, press me!', command=make_label) ``` ボタンが押されたときは `make_label` が実行されるスクリプトが現実します。`command` オプションの値は関数オブジェクトであり、ボタンを生成するときに `b` を読みだした後、ユーザがボタンを押したときに実行の流れが「呼び戻される」の`コールバック (call back)` と呼ばれている。 このようなプログラミング方法はイベント駆動型プログラミング (event-driven programming) の特徴である。ユーザがボタンを押すと、キーを押すといったイベント (events) と呼ばれる。 イベント駆動型プログラミングでは、実行の流れはプログラマによっては、ユーザの行動によって決められる。イベント駆動型プログラミングの機能的特性とは、ユーザのあらゆる行動に対して正確に対応できる（少なくとも通常のエラーメッセージを出す）コールバック関数の集合を構築することにある。 練習問題 19.1 一つの単純なボタンを持つ GUI を生成するプログラムを書く。このボタンを押すと第二のボタンが現れ、これを押すと「Nice job!」と表示するラベルが作られるようにしよう。ボタンを押すたびに何が起こるだろうか？ 解答例： [http://thinkpython.com/code/button_demo.py](http://thinkpython.com/code/button_demo.py) ## 19.3 カンバス 最も基本となるジオメトリの一種、円や他の図形を描くことができる領域を提供するカンバスである。練習問題 15.4 をやった読者はカンバスには馴染みがあるだろう。 新たにカンバスを生成するメソッドは以下のようである： ```python canvas = g.ca(width=500, height=500) ``` `width` と `height` はピクセル単位で指定するカンバスのサイズで、ウィジェットを生成した後も `config` メソッドを使ってオプションの値を変更できる。例えば、背景色を指定する `bg` オプションを使ってみる： ```python canvas.config(bdg='white') ``` ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 39 Context: ``` ## 3.4 混合計算 ``` ratio = signal_power / noise_power decibels = 10 * math.log10(ratio) ``` radians = 0.7 height = math.sin(radians) 最初の例では関数log10を使い、信号・雑音比をデシベルで計算するために使った（信号、signal_power、noise_powerは正規分布している）。数学モジュールは標準にlog関数、つまり高さをとる対数を提供している。 二番目の例はサインのsinでもある。変数の名前がピンとになっているように、関数sin（cos、tan、etc）は引数としてラジアンで表現した角度を受け取る。 最初にラジアンに変換するには360で割り、2πを掛けるとよいから ``` degree = 45 radians = degrees / 360.0 * 2 * math.pi math.sin(radians) ``` 0.7071067811865476 ここでmath.piの表記はmathモジュールで定義されている変数πを受け取る。この変数の値は15桁程度の精度の近似値である。三角関数の値があるときの結果を2の平方根で割ったものを確認できる: ``` math.sqrt(2) / 2.0 ``` 0.7071067811865475 ## 3.4 混合計算 これまで数値、変数、文などのプログラムの構成要素を単数で、それらを混合する様子を話して、眺めてきた。 プログラミングの強力な特徴の一つは上記の構成要素を組合（composition）して使えることである。例えば、関数には計算系算子を含む定義の表式が使える: ``` x = math.sin(degrees / 360 * 2 * math.pi) ``` 関数の呼び出しと構成はない: ``` x = math.exp(math.log(x + 1)) ``` ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 53 Context: 3.16.練習問題53print’+’,’-’そして、もしprint文をカンマで終わりにすると、Pythonはprint文が完了してないとみなし、次ぎのprint文も同一の行に表示する：print’+’,print’-’この出力は’+-’である。print文それ自体で行が終わったら、改行で次ぎに行に移る。2.同様に四行四列の格子を描く関数を作成せよ。解答例：http://thinpython.com/code/grid.py。出典：この練習問題はOualline著”PracticalProgramming.ThirdEdition(O’RellyMedia,1997)”の中の練習問題を基礎とした。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 78 Context: # 第5章 条件文と再帰 1. 四つ仮引数 a, b, c, n を持つ関数 `check_format` を作成せよ。この関数は $$ a^n + b^n = c^n $$ が成立したら、「おやまあ、フェルマーは問題と言っている」と表示し、さもなければ「成立しない」と表示する。 2. ユーザに整数値 a, b, c, n の入力を要求して、これらを整数に変換し、関数 `check_format` でこれらの整数値がフェルマーの定理を満たさないどうかを示す関数を作成せよ。 繰り返し問題 5.4 について、三角形を作るとを試みる。例えば、一つが 12 インチの長さで、他の二つは1 インチの長さとしよう。この場合は、三辺を使って三角形を作ることはできない。この二つの辺の長さの和より大きいときは三角形は作れない。これ以外であれば作れる（この二つの辺の長さは他の辺に等しいときは、「線出し=三角形」と言う）。 1. 三つの数を引数とする関数 `is_triangle` を作成せよ。この関数では三つの長さの組から三角形が作れるときは「yes」を print し、そうでない場合は「no」を print する。 2. ユーザに三つの長さを入力させ、関数 `is_triangle` で検定するプログラムを作成せよ。 以下の練習問題は第四章の `TurtleWorld` を使う。 繰り返し問題 5.5 以下の関数を読みあげがらどうようなことをしているか明らかにせよ。 そしてそのを実行してみよう（第四章の例を参照のこと）。 ```python def draw(t, length, n): if n == 0: return angle = 50 fd(t, length * n) lt(t, angle) draw(t, length, n - 1) rt(t, 2 * angle) draw(t, length, n - 1) lt(t, angle) bk(t, length * n) ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 4 Context: 4第3章関数373.1関数呼び出し..............................373.2型変換関数...............................373.3数学関数.................................383.4混合計算.................................393.5新規関数の追加.............................403.6関数定義とその利用法.........................413.7実行の流れ...............................423.8仮引数と実引数.............................433.9変数や仮引数はローカルである....................443.10スタック図...............................453.11結果を生む関数とボイド関数.....................473.12なぜ関数？...............................483.13from付きのインポート.........................483.14デバッギング..............................493.15語句...................................503.16練習問題.................................51第4章事例研究：インタフェース設計554.1カメの世界...............................554.2簡単な繰り返し.............................564.3練習問題.................................574.4カプセル化...............................584.5一般化..................................594.6インタフェース設計..........................604.7再因子分解...............................614.8開発計画.................................624.9ドキュメント文字列..........................634.10デバッギング..............................634.11語句...................................644.12練習問題.................................65第5章条件文と再帰675.1モジュラ演算子.............................675.2ブール代数表現.............................675.3論理演算子...............................685.4条件処理.................................69 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 203 Context: 14.10.デバッギング203ここではwcはモジュールオブジェクトになっている：¿¿¿printwc¡module’wc’from’wc.py’¿このモジュールはlinecountという関数を提供することになる：>>>wc.linecount(’wc.py’)7これでPythonのモジュールを書いたことになる。唯一の問題はこの例ではモジュールをインポートした時点で、コードの最後に書いたコードのテストが実行されてしまうことである。通常はモジュールのインポートは関数類の定義でありその実行までは必要ない。モジュールとして使う予定のプログラムはよく以下のような常套句を使う：if__name__==’__main__’:printlinecount(’wc.py’)__name__は組み込み変数でプログラムが起動されたときに値が決まる。もしもプログラムがスクリプトとして起動された時はこの値は__main__である。その場合はテストコードが実行される。さもないと、つまりモジュールとしてインポートされるとテストコードはスキップされる。練習問題14.5例題のwc.pyをファイルとして作成せよ。そしてPythonを起動し、wcをインポートしてみる。この時点で__name__は如何なる値を持っているか？注：もしもインポートしようとしたモジュールが既にインポートされているとすると、そのモジュールが変更を受けていようがPythonは何もしない。再度モジュールをインポートしたいときには、組み込み関数reloadが使える。しかし、扱いにくいので、最も安全な方法はインタプリタを再起動し、再度モジュールをインポートすることだ。14.10デバッギングファイルの読み書きでデータ区切り文字の問題に遭遇するかもしれない。普通空白、タブ、改行は見えないので、この種のエラーはデバックが難しい：>>>a=’1,2\t3\n4’>>>printa1,234 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 237 Context: # 17.13. 練習問題 colorは赤、緑、青の値を0.0から1.0までの範囲に持つRGBを要素に持つタブルです（色モデルは [Wikipedia](http://en.wikipedia.org/wiki/RGB_color_model) を参照のこと）。マウスのボタンを押してドラッグすると球体は大きくなることができます。さらに小さな球がパンピングを回転させることもできるが、球のサイズには注意が必要です。 以下のループは状況に応じた球体を作る： ```python t = range(0, 256, 51) for x in t: for y in t: for z in t: pos = x, y, z sphere(pos=pos, radius=10, color=color) ``` 1. これをスクリプトとして作成し、期待通りに動くことを確認せよ。 2. 三次元の座標値をRGBの値として色を設定せよ。三次元の座標値は0から255であるが、RGB値は0.0から1.0までであることに注意。 3. [http://thinkpython.com/code/color.list.py](http://thinkpython.com/code/color.list.py) をダウンロードし、関数 `read.colors` を使い色使用可能カラー名とRGB値のリストを作成し、RGB値に対応する位置にその色を描け。 解答例：[http://thinkpython.com/code/color_sphere.py](http://thinkpython.com/code/color_sphere.py) #################### File: ThinkPython.pdf Page: 105 Context: # 7.9 練習問題 | 値 | 1 | 2 | 3 | 4 | |--------|---------|----------------------|----------------------|----------------------| | 8.0 | 2.82842712475 | 2.82842712475 | 4.4408921e-16 | | | 9.0 | 3.000000000 | 3.000000000 | 0.00000000 | | 第一列と数値、第二列は7.5節で検討した関数で計算した平方根の値、第三列はmath.sqrtで計算した値、第四列は二つの計算結果の差の絶対値である。 練習問題 7.4 繰り込み問題 eval は文字列を引数として受け取り、Python インタプリタでその文字列を評価する関数である。例えば： ```python >>> eval('1+2*3') 7 ``` ```python >>> import math >>> eval('math.sqrt(5)') 2.23606797749979 ``` ```python >>> eval('type(math.pi)') ``` 繰り返しユーザーから文字列を入力し、それを eval で評価して結果を表示するプログラム eval_loop を作成せよ。この関数はユーザーが 'done' を入力したらループを抜け、最後に評価した値を戻り値とする。 練習問題 7.5 数学者 Srinivasa Ramanujan は以下の公式が 1/π の近似値を生成することを発表した： \[ \frac{1}{\pi} = \frac{2\sqrt{2}}{9801} \sum_{k=0}^{\infty} \frac{(4k)!(1103 + 26390k)}{(k!)^4 396^{4k}} \] この公式を使い関数 estimate_pi を作成せよ。数列の項の和を求めるところに while ループを使い、項が十分に小さくなったとき（\(10^{-15}\) での小ループを抜ける）結果を math.pi と比較せよ。 解答先: [http://thinkpython.com/code/pi.py](http://thinkpython.com/code/pi.py) #################### File: ThinkPython.pdf Page: 185 Context: 13.7.乱雑な単語選択185練習問題13.6Pythonは集合の演算をサポートするsetと呼ばれるデータ構造を提供している。文献http://docs.python.org/lib/types-set.htmlを読み、本から抽出した単語で単語集にない単語を探すためにこのsetを使ったプログラムを書け。13.7乱雑な単語選択ヒストグラムに従って単語を乱雑に選択するためには、最も簡単な方法はその出現頻度に従って単語のコピーを作りリストの要素とし、そのリストに従い乱雑な要素を選択することであろう。つまり、defrandom_word(h):t=[]forword,freqinh.items():t.extend([word]*freq)returnrandom.choice(t)表式[word]*freqは文字列wordをfreq個集めたリスト生成する。メソッドextendはappendに似ているが引数が配列であることが違う。練習問題13.7上のアルゴリズムでも動く。しかし効率が悪いし、再構成されたリストは元の本程度の大きさになる。自明に近い改良は、リストはそのままで単語の選択を複数個同時選択させることだ。それにしてもリストは大きすぎだ。別な解法を示す：1.ヒストグラムのキーである単語をリストにする。2.単語の頻度の累積（練習問題10.3をみよ）を要素とするリストを作成する。したがってこの要素の最後の要素は全単語数、nになる。3.1からnまでの乱数を発生させる。二分探索法（練習問題10.11）を使ってこの乱数を内挿値とする累積リストのインデックスを得る。4.このインデックスに従って単語リストから単語を選択する。本から乱雑に単語を選択するこのアルゴリズムを使ったプログラムを作成せよ。解答例：http://thinkpython.com/code/analyze_book3.py #################### File: ThinkPython.pdf Page: 183 Context: 13.5.選択的な仮引数183t=most_common(hist)print’Themostcommonwordsare:’forfreq,wordint[0:10]:printword,’\t’,freq#’\t’はタブEmmaを解析した結果は以下のようになる：Themostcommonwordsare:to5242the5205and4897of4295i3191a3130it2529her2483was2400she236413.5選択的な仮引数これまで組み込み関数やメソッドの中に可変数の引数を受け取るものがあった。ユーザ定義関数でも選択的な仮引数を使うことでこれは可能だ。ヒストグラムから頻度の高い単語を表示する関数で例を示そう：defprint_most_common(hist,num=10):t=most_common(hist)print’Themostcommonwordsare:’forfreq,wordint[0:num]:printword,’\t’,freq最初の仮引数は必須で、第二の仮引数は選択である。その仮引数numの既定値（defaultvalue）は10である。もし引数一つのみでこの関数を呼び出すと、つまり、print_most_common(hist)変数numの値はその既定値が使われる。もし二つの引数で呼べば、つまり #################### File: ThinkPython.pdf Page: 65 Context: 4.12.練習問題65事前条件（precondition）：関数の実行が終わった時点でその関数が満たすべき条件。4.12練習問題練習問題4.1　http://thinkpyhton.com/code/polygon.pyをダウンロードし以下の課題を行え。1.関数polygonと関数circleにドキュメント文字列を追加せよ。2.関数circle(bob,radius)の実行に伴うスタック図を作成せよ。手書きでもよいし、コードにprint文で追加してもよい。3.4.7節の関数arcは、円の描画が常に想定した円の外側に沿った線分で近似されているので正確さに欠けるところがある。その結果turtleが停止した位置は正しい位置から僅かにずれる。わたしの解答例ではこの誤差を減ずる工夫がされている。コードを読んで納得できるがみよ。図4.1:タートルの花々練習問題4.2　図4.1のような描画に対応する関数の典型的なセットを作成せよ。解答例：http://thinpython.com/code/flower.py及びhttp://thinkpython.com/code/polygon.pyも必要である。練習問題4.3　図4.2のような描画に対応する関数の典型的なセットを作成せよ。解答例：http://thinpython.com/code/pie.py図4.2:タートルのパイ #################### File: ThinkPython.pdf Page: 225 Context: 225第17章クラスとメソッドこの章のサンプルコードはhttp://thinkpython.com/code/Time2.pyにある。17.1オブジェクト指向の特徴Pythonはオブジェクト指向プログラミングを行う機能を提供しているという意味でオブジェクト指向言語（object-orientedprogramminglanguage）である。オブジェクト指向プログラミング（object-orientedprogramming）を定義することは易しくはないが、それらのいくつかの特徴には既に出会っている：•プログラムはオブジェクトの定義、関数の定義から構成され、多くの操作がオブジェクトに対する演算として表現される。•各オブジェクトは現実世界の実体や概念に対応していて、オブジェクトに対し適用される関数は現実世界の実体が相互作用している様に対応している。例えば、第十六章で定義したTimeクラスは人々が時間を記録する様に対応し、その関数は人々がその時間について行う操作に対応している。同様にPointクラスやRectangleクラスは数学的な概念に対応して定義される。　いままではPythonが提供しているオブジェクト指向の特徴を利用してこなかった。それらの特徴は厳格には必要でない。それらの特徴の多くはこれまで作ってきたプログラムの異なった表現による解を提供するにすぎない。しかし、多くの場合、この別表現はより簡便で、より正確にプログラムの構造を伝達することができる。例えば、Timeクラスでは、クラスの定義とそれに続く関数定義との間には関連があるかどうかは自明ではない。詳しくみると、全ての関数の引数の内少なくとも一つはTimeオブジェクトであることが分かる。この観察はある特別なクラスに付随する関数、つまりメソッド（method）の導入の契機になる。これまで文字列、リスト、辞書そしてタプルのためのメソッドをみてきた。この章ではユーザ定義型に対するメソッドを定義する。メソッドは意味論的には関数と同じであるが、構文的には二つの点で関数とは異なる： #################### File: ThinkPython.pdf Page: 27 Context: ```markdown ## 2.3 変数名と予約語 ```python >>> type('int') >>> type(pi) >>> type('float') ``` 練習問題 2.1: 整数を先頭の 0 を付けて代入すると、あなたは少ししまこくエラーを得るはずだ： ```python >>> zipcode = 02492 SyntaxError: invalid token ``` 他の例を試すとエラーはないが、結果がおかしい： ```python >>> zipcode = 02132 >>> zipcode 1114 ``` 何が起こっているかわかるかな？ヒント：01, 010, 0100, 01000 等の値で試してみよう。 ## 2.3 変数名と予約語 プログラマーは一般的にこれが何のために用いられているかわかるように意味がある変数名を選ぶ。 変数名は 1 文字でも長くてもできる。それらは文字と数字を含んでいても構わないが、先頭は文字でなければならない。大文字でも合法的だが、先頭文字には小文字にするのが良い習慣だ（理由は後で分かる）。 アンカーコース文字、`_` も名前に付けてもよい。これは例えば、`my_name = airspeed_of_unladen_swallow` のように、単語を繋げて使うときに便利に使う。 あなたが不正な名前を使うと構文エラーになる： ```python >>> 76trombones = 'big parade' SyntaxError: invalid syntax >>> more= 1000000 SyntaxError: invalid syntax >>> class = 'Advanced Theoretical Zymurgy' SyntaxError: invalid syntax ``` ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 278 Context: 278付録AデバッギングAttributeError：存在しない属性やメソッドにアクセスしようとした。まずスペルをチェックしよう。存在する属性を表示するdirコマンドを使うこともできる。もしそのAttrubuteErrorがオブジェクトはNoneTypeであると表示したら、そのオブジェクトはNoneである。よく遭遇する原因は関数の戻り値を書き忘れたときである。関数の戻り値を与えないで関数定義を終えると、それはNoneを返す。他の例としては、リストに関連するメソッド、例えばsortのような、を使っているときだ。この戻り値はNoneだ。IndexError：リスト、文字列、タプルにアクセスするために使っているインデックスが（それらの長さ-1）を越えている。直ちにエラー発生の直前にインデックスの値と配列の大きさを表示するprint文を挿入する。配列は予期した長さになっているか？インデックスは正常な値を示しているか？Pyhtonデバッガー（pdb）は種々の例外の原因を突き止めるときに役に立つ。それはそのエラーは発生する直前までのプログラムの状態を吟味できるからだ。pdbについてはdocs.python.org/lib/module-pdb.htmlを参照のこと。多くのprint文の追加で出力に埋没print文を多用したデバッギングの問題は出力に埋没することだ。二つの回避方法がある。出力を簡単化するか、プログラムを簡素化するかだ。出力の簡単化は余分なprint文を削除またはコメントにし、理解し易いように表示形式を工夫することだ。プログラムの簡素化はいくつも方法がある。第一に、プログラムで取り組んでいる問題の規模を縮小してみることだ。例えば、リストの検索の問題であれば、問題のリストを小さいリストで行ってみることだ。プログラムがユーザから入力を受け取る部分もあるのであれば、問題の引き起こすに足りる最も簡単な入力にしてみることだ。第二に、プログラムを整理してみる。死文化されたコードは削除、理解し易いようにプログラムを再構成してみることだ。例えば、問題は多重な入れ子に関連するところかという疑いがあるなら、その部分をもっと簡単な構造に書き直してみることだ。また、問題が大きな関数に由来していると思われるときは、この関数を複数の小さい関数に分割し、それらを別々に検証してみる。ときとして最小単位のテストをしようとする過程がバグを発見することに繋がることがある。プログラムがある状況では問題なく、他のケースでは動かないというのであると、このことがヒントになる。同様に、コードの部分的な書き直しは隠されているバグの発見にも役立つ。プログラムには影響しないと思って変更したことがそうでなかったら、これこそバグの在処を教えているようなものだ。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 40 Context: # 第3章 関数 一つの例外を除けば、どの場所に値を置いてもよい。任意の表を置いてもよい。その例外とは、関数の右辺は一つの数値でなければならないということ。左辺に変数名以外の表式を書けば構文エラーになる（この規則の例外は後でみる）。だから、 ``` minutes = hours * 60 # right >>> hours * 60 = minutes # 再定義 SyntaxError: can't assign to operator ``` ## 3.5 新規関数の追加 これはpythonが提供している関数のみを使ってできた、新たな関数を作ることもできる。関数定義は`function definition`というものの心臓部と名付けることに。関数が好きな方は是非実行される一連の文を定義することを考えるとよい。 ### 例を示す： ```python def print_lyrics(): print("I'm a lumberjack, and I'm okay.") print("I sleep all night and I work all day.") # (参考:モンティ・パイソン「空飛ぶサーカス」より) ``` これは説明で、これが引数定義であることを示す。関数名は`print_lyrics`とする。関数名に対する概念は数値に対するものでもある。数値と関数が同じであると認識されるとき、関数の後の文は引数を表し得ないことを示す。 関数の一行目は関数のヘッダー（header）と呼ばれ、残りはボディ（body）と呼ばれる。ヘッダーはコロンで終わり、ボディはインデント（字下げ）される。習慣として、このインデントの量は4（1.3.1節参照のこと）である。ボディは任意の数の文を含んで構わない。 関数定義と文字列引数は三項間で持ち寄られている。シングル引用符など三重引用符は使用されることもあるが、一般にシングル引用符が好まれる。例えば、はずすと中に上位にシングル引用符が含まれている可能性がある。 関数定義をインタラクティブ・モードで行っているときには、関数定義が終わっていないことを含む忘れられる(...)が表示されることがある。 ```python >>> def print_lyrics(): ... print("I'm a lumberjack, and I'm okay.") ... print("I sleep all night and I work all day.") ... ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 71 Context: 5.8.再帰71論理演算子はこのような入れ子の条件処理を単純な処理に替えることができる。例として以下のプログラムは１つの条件文に書き替えることができることを示す：if010:print’xは一桁の整数である’5.8再帰一つの関数が他の関数を呼ぶことは合法であるが、自分自身を呼ぶことも合法だ。このようなことで何か得なことがあるとは俄には信じられないが、これはプログラムで実現できる魔法のような世界であることが徐々に明らかになる。例として以下のようなプログラムを眺めてみよう：defcountdown(n):ifn==0:print’Blastoff!’else:printncountdown(n-1)nが0か負になるとBlastoff!（発射！）’をprintする。それ以外はnを表示し、引数をn-1として関数countdown、つまり自分自身を呼ぶ。main関数でこの関数を以下のように呼んだら何がおきるだろう：>>>countdown(3)関数countdownはn=3から始まる。nの値が0より大きいので、nの値3をprintして自分自身を呼ぶ。関数countdownはn=2で実行される。nの値が0より大きいので、nの値2をprintして自分自身を呼ぶ。関数countdownはn=1で実行される。nの値が0より大きいので、nの値1をprintして自分自身を呼ぶ。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 263 Context: ```markdown # 19.7 メニューとコーラプル self.te_code = self.te(width=25, height=10) self.te_code.insert(END, 'world.clear()\n') self.te_code.insert(END, 'bob = Turtle(world)\n') self.bu(text='Run code', command=self.run_text) メソッド `run_text` は `run_file` と同じような働きをする。しかし、今回はテキストボックスにあるテキストをコードとして実行する： ```python def run_text(self): source = self.te_code.get(1.0, END) self.inter.run_code(source, '') ``` 不可能ではない、レイアウトの細部は他の言語や Python モジュール間で異なっている。Tkinter だけにとっては三種類のウィジェット配置機構を持っている。これらの機構は幾何学的配置管理者（geometry managers）と呼ばれており、この部分で詳細が紹介された方法は「グリッド型」「銀河型」の配置管理であり、他には「パックス型」と「プレイス型」がある。 幸いにして、この節で紹介した概念は他の GUI モジュールや他の言語でも適用する。 ## 19.7 メニューとコーラプル メニュー ボタンは通常のボタンのように見えるが、それを押すとメニューが飛び出す。ユーザがアイテムを選択するもののメニューには属性がある。 ```python g = Gui() g.a('Select a color') colors = ['red', 'green', 'blue'] mb = g.mb(text=colors[0]) ``` mb でメニュー ボタンが作られる。ボタンの上のテキストは初期状態では既定値の色である。 以下のループは自らの色に対するメニューを生成する。 ```python for color in colors: g.mi(mb, text=color, command=Callable(set_color, color)) ``` ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 64 Context: 64第4章事例研究：インタフェース設計例としてみると、polylineは四個の引数を要求している。tはturtle、nは線分の数、従って整数、lengthは線分の長さ、だから正の数値、angleは度を単位とする数値である。これらの要求は事前条件（precondition）という。関数が実行される前に実現しておく必要のある条件だからである。この逆に、関数の終わりで示される条件は事後条件（postcondition）と言われるものである。これにはその関数が意図したもの（線分の描画のような）、その関数の実行による副産物（turtleの移動、世界に及ぼす変更のような）が含まれる。事前条件は呼び手が責任を負うものである。呼び手がこの事前条件に反し、関数が正常に働かないとすると、バグは呼び手にあり、関数ではない。4.11語句インスタンス（instance）：一つの集合の一構成員。この章のworldはTurtleWorld(定義）の一構成員（実体）である。ループ（loop）：繰り返して実行されるプログラムの部分。カプセル化（encapsulation）：一つの目的のための一連の文の集合を一つの関数として変形する過程。.一般化（generalization）：必要なく特定されているもの（例えば数）を適当な一般的なもの（変数や仮引数）に置き換える過程。キー付き引数（keywordargument）：「キー」として仮引数の変数名を含めた実引数インタフェース（inteface）：関数名、引数や戻り値の説明を含めたその関数の使い方に関する叙述。再因子分解（refactoring）：関数のインタフェースやコードの質的な向上のため作動しているプログラムを改変する過程。開発計画（developmentplan）：プログラムを作成する過程。ドキュメント文字列（docstring）：関数定義の中で関数のインタフェースを叙述した文字列。事前条件（precondition）：関数を呼ぶ前に呼び手が満たすべき条件。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 274 Context: 274付録Aデバッギングし、これはエラーのある場所であるとは限らない。ときとして、エラーはエラーメッセージの場所より前のことがあり、よくあることはその前の行だったりする。プログラムを少しずつ大きくしているのであれば、そのエラーは新たに追加した個所であると疑ってみることは有益だ。また、プログラムが文献からのコピーである場合には、一字一句の比較が必要である。ときとして、その本が間違いを含んでいるかもしれないので、もし構文エラーらしいものを見つけたとすると、実はそれはその本の間違いかもしれない。以下はよくある構文エラーを避けるいくつかの方法である：1.変数名としてPythonの予約語を使っていないことを確かめる。2.複合文（for、while、if、def）の先頭行の末尾にコロンがあるか確かめる。3.文字列を表すクオート記号は前後で合っているか確かめる。4.多重行文字列を三重クオート（シングルクオートかダブルクオート）で括るとき、末尾が正常に終わっているかを確かめる。閉じていない文字列はプログラムの最後でinvalidtokenのエラーになる。または、次の文字列が現れるまでプログラムは文字列とみなされてしまう。第二のケースではエラーメッセージは全く現れない。5.括弧で展開する表式―(、｛、[―を閉じないと、Pythonは次ぎの行も文の一部をみなす。一般に次ぎの行でエラーメッセージが出る。6.条件文の中で==の替わりに=にしてしまう古典的な間違い。7.インデントが意図通りに使われているか調べる。Pythonはタブでも空白でも処理できるが、それらを混在して使うと問題が起こる可能性あり。問題を避ける最善の方法は自動インデント可能なエディタを使うことだ。これで解決しないときは、次ぎの節に進んでほしい。ずうっと修正をしているのに変化なしインタプリタがエラーを指摘しているのに、エラーが見つからないのはあなたとインタプリタとが同一のコードを眺めていない可能性がある。プログラム開発環境をチェックして編集をしているプログラムがPythonが実行しようとしているものであることを確かめること。もし不安ならば、プログラムの先頭に意図的に分かり易い構文エラーを起こす文を挿入してみることだ。再実行してインタプリタがこのエラーを指摘しないとすれば、あなたは更新されたコードを走らせているのでないことが分かる。このようなことが起こるいくつかの犯人を示す： #################### File: ThinkPython.pdf Page: 35 Context: # 2.12 練習問題 ``` width = 17 height = 12.0 delimiter = ',' ``` 以下のような形式の値を評価しなさい、そして得られる値も示せ。 1. `width/2` 2. `width/2.0` 3. `height/3` 4. `1 + 2 * 5` 5. `delimiter * 5` Python インタプリタを使ってあなたの答えをチェックしなさい。 ## 練習問題 2.4 Python インタプリタを電卓として使い以下の計算をしなさい。 1. 半径 r の球の体積は \( \frac{4}{3}\pi r^3 \) であるが、半径 5 の球の体積はいくつか？（ヒント：392.7 は問題） 2. ある本の定価は 24.95 ドルだが、本屋は 40% の割引をしている。送料は最初の一回目には 3 ドルで、二回目以降は 75 セントである。60 問購入したときの総額はいくらになるか？ 3. わたしは 52 分に家を出て、ゆっくりした歩行（8 分 15 秒毎マイル）で 1 マイル歩き、普通の歩行（7 分 12 秒毎マイル）で 3 マイル歩き、再びゆっくりした歩行で 1 マイル歩いて帰宅したときと同時に朝食ができるか？ #################### File: ThinkPython.pdf Page: 118 Context: # 第8章 文字列 ## インデックス (index) 文字列のような配列内の要素を選択したり、参照値。 ## スライス (slice) インデックスの範囲指定で取得された文字列の一部。 ## 空文字列 (empty string) 二つの引用符で表現された文字を含まない文字列。 ## 変更不可 (immutable) 文字列の要素を代入できない性質。 ## 横断処理 (traversal) 似たような操作を配列の端から端へ繰り返し行う。 ## 探索 (search) 探していたものが見つかったときに行う横断処理の一形態。 ## カウント (counter) 何が数えられるかを使わない数。通常では初期値は0、その他をインクリメントされる。 ## メソッド (method) 一つのオブジェクトに付随しておりドット表記で呼ばれる関数。 ## 発動 (invocation) メソッドを呼ぶ文。 ## 8.13 練習問題 練習問題8.10 文字列スライスは第二の引数を受け取ることができる。この第二の引数はスライスを仮に文字列（ステップサイズ）にするものである。ステップサイズが0であるときとは、文字列の内の文字を二重に出力することがあり、1であると、三回になる。 ```python >>> fruit = 'banana' >>> fruit[0:5:2] 'bnn' ``` このステップサイズは-1になると後からのスライスになる。だからスライス `[::-1]` とするとその文字列の逆順の文字列が得られる。この他使って練習問題6.6で作成した文字列が回文である場合は関数is_palindromeの一行を書けばよい。 練習問題8.11 文字列の関数は配列も文字列含んでいるかを調べる処理を作成したものであるが、いずれも問題を含む。各々の問題が解消していることを確認して（関数に文字列を渡すとして）。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 198 Context: 198第14章ファイルtry:fin=open(’bad_file’)forlineinfin:printlinefin.closeexcept:print’Somethingwentwrong.’Pythonはtry句を先ず実行する。何も問題がなければ、except句は無視し次ぎに進む。もし何か例外が起こるとtry句を中断してexcept句を実行する。try文による例外の処理は例外捕捉（catching）と呼ばれている。上の例ではexcept句は単にエラーが起きたことを知らせる表示だけでありあまり役に立たないが、一般にexcept句は問題の解決法、再実行、少なくとも優雅にプログラムを終了させる位のことはする。練習問題14.2探索文字パターン、置換文字パターンの二つの文字列を引数に、更に二つのファイル名を引数とする関数sedを作成せよ。一つのファイルは読み込み用のテキストファイルで、他は書き込み用のファイルである。関数はテキストを読み込み、その中に探索文字パターンがあるときは、この文字列を置換パターンに置き換えてテキストを書き込みファイルに書き出す。ファイルのオープン、読み込み、書き込み、クローズに際してエラーがある場合には、例外捕捉でエラー表示をし、プログラムを終了するようにせよ。解答例：http://thinkpython.com/code/sed.py14.6データベースデータベース（database）はデータ保存のために組織化されたファイルである。大部分のデータベースはキーから値への写像という特徴をもつので辞書のように組織かされている。最大の違いは、データベースはハードディスクのような外部記憶装置上に作られ、従って、プログラムが終了しても永続的に残ることである。モジュールanydbmはデータベース・ファイルの作成及び更新の操作を提供している。例としてここでは画像ファイルの脚注を保存するデータベースを作成する。データベースのオープンはファイルのそれと似ている：>>>importanydbm>>>db=anydbm.open(’captions.db’,’c’) #################### File: ThinkPython.pdf Page: 220 Context: 220第16章クラスと関数defincrement(time,seconds):time.second+=secondsiftime.second>=60:time.second-=60time.minute+=1iftime.minute>=60:time.minute-=60time.hour+=1第一行目が基本演算で、残りは前にみたような特別な場合の処理である。ところでこの関数は正しいだろうか？第二の引数secondが60秒よりずうっと大きな値であるとどうなるだろうか？その場合には桁上がりは一度では足りない。つまり、Timeオブジェクトのsecond属性の値が60より小さくなるまで桁上がりを続ける必要がある。一つの解決策はif文をwhile文に置き換えることだが、効率が悪い。練習問題16.3関数incrementを正せ。繰り返しのループ無しでこれを達成せよ。一般に特に問題がなければ純関数を使い、それを使う特別な理由があるときのみ修正関数を使うことを勧める。このアプローチはいわば関数プログラミング作法（functionalprogrammingstyle）と言ってもよい。練習問題16.4関数incrementの純関数版を作成せよ。引数のTimeオブジェクトを修正する替わりに、結果を新たに生成したTimeオブジェクトとして戻せ。16.4原型と開発計画　ここまで示してきたプログラム開発法は「原型とそのパッチ」と呼ばれる方法である。各関数について、まず基本的な計算をする原型を作成し、その後にこれをテストし、必要な修正を施す。この手法は問題の深い理解がまだできていないとき特に有効な方法となる。しかし、この手法は徐々に複雑化するためどれほど複雑にしたらよいのかが不明なので必要以上にコードが複雑になる傾向がある。別の手法は計画に基づいた開発手法（planneddevelopment）である。これは高いレベルの問題考察でプログラミングをより容易にしてくれる手法である。Time #################### File: ThinkPython.pdf Page: 179 Context: 179第13章事例研究：データ構造・選択13.1単語頻度分布解析いつものように解答例をみる前に、少なくとも解答を試みるようにしてほしい。練習問題13.1ファイルからテキストを読み、単語に分解し、区切り文字や句読点を取り除き且つ大文字を全て小文字に変換するプログラムを作成せよ。ヒント：モジュールstringは空白、タブ、改行文字等を含む文字の定義whitespaceや句読点を集めた文字の定義punctuationを提供している。確かめてみよう：>>>importstring>>>printstring.punctuation!"#$%&’()*+,-./:;<=>?@[\]^_‘{|}~$削除せよさらに、文字列に対するメソッドstrip,replace,translateなども使える。練習問題13.2グーテンベルグ・プロジェクト（gutenbergproject）から好みの本をテキストベースでダウンロードしてPythonで読めるようにせよ。そして、使われている単語を表示してみる。異なった時代、異なった著者の異なった著書で得られた結果を比較せよ。どの著者が最も多くの語彙を使っているか？練習問題13.3前の練習問題を修正して取りあげた本で使われている最頻度度二十番目までの単語を表示せよ。練習問題13.4第9.1節の単語集（words.txt）を読み込み、取りあげた本で使っている単語でこの単語集にないものを表示せよ。誤植はいくつあるか？単語集に掲載すべき通常の単語はいくつあるか？はっきりしないものはいくつあるか？ #################### File: ThinkPython.pdf Page: 60 Context: 60第4章事例研究：インタフェース設計7辺を持ち、一辺の長さが70の正多角形を描画する。もし引数の数が増えて、その数値の意味が曖昧になり、順序が不明になったときは、仮引数の名前を付して引数を書くことは合法である：polygon(bob,n=7,length=70)これはキー付き引数（keywordargument）という。この構文規則はプログラムをより読みやすくする。4.6インタフェース設計次ぎのステップは半径rを仮引数として円を描画する関数の作成の問題である。以下は50辺を持つ多角形を描画する解答の一例である：defcircle(t,r):circumferance=2*math.pi*rn=50lenght=circumferance/npolygon(t,lenght,n)第一行では円の円周を計算している。πの値は数学モジュールで与えられるので、mathモジュールのインポートを忘れないように。nは多角形の辺の数であり、この多角形で半径rの円を近似的に描画することができることを使う。この解答例の問題点はnが定数であることである。これでは大きな円では一辺の長さが大きくなって円の近似としては粗くなる。逆に、小さな円では一辺が小さくなりすぎて描画時間が無駄になる。nを仮引数にすることも一案だが、インタフェースとしては明確さを欠くことにある。関数のインタフェース（inteface）とはその関数の使い方の指針である：「仮引数は何か？」、「この関数は何をする関数か？」、「戻り値は何か？」について纏めたものである。そのインタフェースは明確であるということは、「可能なかぎり簡単で、簡単すぎることもない」（アインシュタイン）ことである。今の例では、rは描画しようとする円の半径の値を特定するものであるのでインタフェースに属すると考えられる。しかし、nは如何に円を描画するかに使うものなので、そうではない。これはインタフェースを乱雑にするだけなので、むしろ関数のボディのなかで円周から計算する方がよい。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 34 Context: 34第2章変数、表式、文文字列（string）：文字の列を表現する型。変数（variable）：一つの値を参照するための名前。文（statement）：一つの命令や動作を表現するコードの一段落。これまでに出会ったのは代入文そしてprint文である。代入文（assignmentstatement）：一つの値を一つの変数に割り当てる文。状態図（statediagram）：値の一組とそれらを参照する変数の一組の関係を示すグラフィックな表現。.予約語（keywords）：コンパイラがプログラムを構文解析するために予め使うことを予定してある単語。あなたのプログラムではif、defそしてwhileのような単語を変数名として使うことができない。.演算子（operators）：加法、乗法そして文字列の連結などの単純な計算を表現する特な記号。被演算子（operands）：演算子が作用する値。打ち切り除算（floordivision）：二つの数の除算をし小数点以下を切り捨てる操作。表式（expression）：変数、演算子そして値を組み合わせて一つの計算を表現した式。結果は一つの値になる。.優先順位（ruleofprecedence）：複数の演算子とを含む表式の評価（結果の値を出す）する際に適用される演算の順序に関する規則。連結（concatenation）：二つの被演算子を端と端で繋ぐこと。コメント（comments）：他のプログラマー（またはそのソースコードを読む）人たちのためにプログラムに書き込む情報。プログラムの実行には何の効果も無い。2.12練習問題練習問題2.3　以下の代入文は実行済みと仮定しなさい： #################### File: ThinkPython.pdf Page: 82 Context: # 第6章 結果を含む関数 これらの return 文は二者択一なので、return 文はどちらが実行されるか。 関数で return 文が実行されると、関数はその場で終了します。言い換えると、これより下にある return 文は実行されず、これを死コード (dead code) という。 結果をもとにプログラムに想定される全ての可能な結果が必ず return 文に到達することを確認する必要があります： ```python def absolute_value(x): if x < 0: return x if x > 0: return x return x ``` この関数は正しくない。`x` の値がそのままであると、この関数は return 文に到達できない。関数の実行が途中で終わると return 文で戻ることになる。この関数の戻り値はノン (None) である、というわけ。つまり： ```python >>> print(absolute_value(0)) None ``` Python は組み込み関数として絶対値を計算する関数を提供している。 練習問題 6.1 比較問題。つまるところ x がほぼ1であると、x == 1 ならば、0 < x < 1 ならば、-1 となる関数を作成せよ。 ## 6.2 段階的な改良法 大きな機能を宣言するとき、部分に対するバグが多くの時間を要することになる。このような複雑なプログラムに取りかかると段階的改良法 (incremental development) を取り入れていく方法を取ることになるだろう。この方法の目的は新しい加・検討するコードを削減し、腕大なバグを避けることにする。 例えばどうするか、与えられた二点からこの二点間の距離を求める問題だ。ピタゴラスの定理から： ```python distance = √((x2 - x1)² + (y2 - y1)²) ``` 第二ステップではこの関数 distance は Python ではどのような形式になるかを考察することである。探すには、入力 (引数) は何か、出力 (戻り値) は何か？ #################### File: ThinkPython.pdf Page: 205 Context: 14.12.練習問題205例外捕捉（catching）：try文やexcept文を用いてプログラムの異常終了を回避する手法。データベース（database）：その内容がキーと対応する値を辞書で組織化した中身になっているファイル。14.12練習問題練習問題14.5モジュールurllibはWeb上のURLを操作するメソッドを提供している。以下の例はthinkpython.comから秘密のメッセージをダウンロードし、表示するものである。importurllibconn=urllib.urlopen(’http://thinkpython.com/secret.html’)forlineinconn:printline.strip()上記のコードを実行してそこに書かれている命令に従え。解答例：　http://thinkpython.com/code/zip_code.py #################### File: ThinkPython.pdf Page: 57 Context: 4.3.練習問題57fd(bob,100)lt(bob)fd(bob,100)lt(bob)fd(bob,100)これらをmypolygon.pyに追加して実行してみよう。これはfor文を使うともっとコンパクトに書ける：foriinrange(4):print’hello!’得られる結果は以下である：hello!hello!hello!hello!これは簡単なfor文の利用法である。詳細は後にみることにする。正方形を描くプログラムにfor文を使うのには、上の例題で充分だ。以下は正方形描画のfor文版だ。foriinrange(4):fd(bob,100)lt(bob)for文の構文は関数定義と似ている。コロンで終わるヘッダーを持ち、インデントされたボディからなる。ボディは任意の数の文を含んで構わない。for文はループ（loop）と呼ばれる。実行の流れがボディを実行してあとボディのトップに戻るからである。今の場合はボディを4回繰り返す。このfor文を使った正方形描画プログラムはオリジナルのものとホンの僅かだが異なっている。それは正方形を描いた後、bobが余計な左転回をすることだ。4.3練習問題以下はTurtleWorldを使った練習問題のシリーズである。それらは面白いものであるが、学習のポイントも含まれている。作業をしながらその学習ポイントにも目を向けてほしい。以下の節でその解答を提示するが、完成するまで（少なくも試みるまで）はそれをみてはいけない。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 76 Context: 76第5章条件文と再帰この例では第二行が一つの空白でインデントされているのが問題である。しかし、エラーメッセージはyを指していて、誤解を生む可能性がある。一般にエラーメッセージは問題が発生を確認した場所を示すが、実際のエラーはそれ以前に原因があることもあり得る。ある場合では前の行にそれがある。実行時エラーでも同様だ。あなたは信号・雑音比をデシベルで計算しようしているとしよう。式はSNRdb=10log10(Psignal/Pnoise)と書ける。これをPythonで書こうとすると以下のようになる：importmathsignal_power=9noise_power=10ratio=signal_power/noise_powerdecibels=10*math.log10(ratio)printdecibels実行してみるとエラーメッセージに出会う：Traceback(mostrecentcalllast):File"decibels.py",line5,indecibels=10*math.log10(ratio)ValueError:mathdomainerrorこのエラーメッセージは５行目を指しているが、ここにはおかしなところがない。変数ratioをprintしてみることは助けになるかもしれない。結果は0である。つまり、問題は4行目にある。二つのint型のわり算は小数点以下切り捨てになる。問題の解決は浮動小数点で計算すればよい。一般にエラーメッセージは問題をどこで発見したかをわれわれに告げる。しかし、多くの場合そこはエラーの原因になる場所ではない。Python3ではこの例はエラーにならない。除算演算子は被演算子がint型であっても浮動小数点演算をするからである。5.13語句モジュラ演算子（modulusoperator）：一つの整数をもう一つの整数で割ったときの余りを生成する演算子でパーセント記号、（%）が用いられる。.ブール代数表現（booleanexpression）：その値が「真」（True）か「偽」（False）になるような表式。. #################### File: ThinkPython.pdf Page: 204 Context: 204第14章ファイル組み込み関数reprがこのときに役に立つ。この関数は引数として任意のオブジェクトをとり、そのオブジェクトを表現する文字列を返す。文字列であるとデータ区切り文字を含めて表示される：>>>printrepr(a)’1,2\t3\n4’他の問題としては行の終わりを示す文字が異種システム間で違っていることだろう。あるシステムでは行の終わりは\nになるが、他のシステムでは\rであり、またこの両方で行の終わりを示すシステムもある。異なったシステム間でファイルのやり取りをするときに問題になる可能性がある。多くのシステムでは変換のためのアプリケーションがある。それらを見つけてみよう。更にhttp://en.wikipedia.org/wiki/Newlineも参照のこと。勿論、あなた自身でそのプログラムを書くのもよし。14.11語句永続的（persistent）：休みなく実行され少なくともそのデータの一部が外部不揮発記憶装置に保存されようなプログラムの性格。記述演算子（formatoperator）：記述文字列と記述子（タプルになっている）を受け取り、記述子の各要素を記述文字列に従って文字列に変換することを含めた文字列を生成する演算子%である。記述文字列（formatstring）：記述演算子と共に使われる記述子を含む文字列。記述子（formatsequence）：記述文字列の中で値を如何に文字列に変換するかを指定する%dのような文字列。テキストファイル（textfile）：ハードディスクのような外部装置に保存される文字だけのデータ。ディレクトリー（directories）：固有の名前が付けられたファイルの集合。フォルダーとも言う。パス（path）：一つのファイルを同定するための文字列。相対パス（relativepath）：カレント・ディレクトリーから辿ったパス。絶対パス（absolutepath）：ファイルシステムの最上位のディレクトリーから辿ったパス。. #################### File: ThinkPython.pdf Page: 184 Context: # 第13章 事例研究：データ構造・選択 ```python print_most_common(hist, 20) ``` 変数 `num` の値は引数の値が使われる。換言すれば、選択的な引数を与えることは既定値を無効にする(`overrides`)ことになる。 関数が必須引数と選択的な引数で構成されているときには、全ての必須引数をまず並べ、選択的な引数はそれに続けて並ぶ。 ## 13.6 辞書の差し引き ある本で見つかった単語リスト `words.txt` に存在しない単語を探したいという問題は一つの集合での余分な部分を見つける集合の差の問題である。関数 `subtract` は二つの辞書 `d1` と `d2` を引数として受け取り、`d2` に含まれていない要素を有する辞書を返す関数である。新たな辞書はキーが重要で値は `None` となる。 ```python def subtract(d1, d2): res = dict() for key in d1: if key not in d2: res[key] = None return res ``` 辞書 `d2` として `words.txt` を選び `process_file` で辞書化して使う： ```python words = process_file('words.txt') diff = subtract(hist, words) print("The word in the book that aren’t in the word list are:") for word in diff.keys(): print(word) ``` 小説 Emma の結果は以下のようになる： ``` The word in the book that aren’t in the word list are: rencontre genlis jane’s blanche woodhouses disingenuousness friend’s Venice apartment... ``` いくつかは名前が市有名であり、「rencontre」のような言葉は普通には使われなくなったものであるが、いくつかはリストに登録すべき普通の辞書である。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 93 Context: 6.11.練習問題936.11練習問題練習問題6.4以下のようなプログラムのスタック図を示せ。さらに実行したとき、如何なる表示が出るか答えよ。defb(z):prod=a(z,z)printz,prodreturnproddefa(x,y):x=x+1returnx*ydefc(x,y,z):total=x+y+zsquare=b(total)**2returnsquarex=1y=x+1printc(x,y+3,x+y)解答例：http://thinkpython.com/stack_diagram.py練習問題6.5Ackermann関数は以下のように定義される：A(m,n)=⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩n+1ifm=0A(m−1,1)ifm>0andn=0A(m−1,A(m,n−1))ifm>0andn>0.⎫⎪⎪⎬⎪⎪⎭（この関数については、http://en.wikipedia.org/wiki/ackermann_functionを参照のこと）Ackermann関数の値を計算する関数ackを作成せよ。そして、ack(3,4)の値125を調べよ。大きなmやnでは何が起こるか調べよ。解答例：http://thinkpython.com/code/ackermann.py練習問題6.6回文とは、例えば“noon”や“redivider”のように後から読んでも、前から読んでも同じ綴りを持つ言葉である。再帰的には、もしある言葉の最初と最後 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 305 Context: 305付録D日本語の処理ここではPythonで日本語の文字を扱うときのポイントを述べる。日本語の文字をコンピュータで扱うときの問題点は第一にどのような文字が扱えるとよいかということがある。ひらがな、カタカナは文字数が少ないからよいが漢字は文字数が多いから漢字を完璧に扱えるようにするには大変である。「超漢字」システム（http://ja.wikipedia.org/wiki/超漢字）は十七万漢字を取り扱うことができるが、これは例外的である。よく使われる漢字に対してJIS第一水準漢字、JIS第二水準漢字として規格化されている約一万個の漢字がある（https://ja.wikipedia.org/wiki/JIS漢字コード）。後発ではあるがこれとは別の体系としてユニコード（Unicode）がある。東アジア圏の言語を纏めたCKJ統合漢字の中で扱える漢字が約二万個ある（http://ja.wikipedia.org/wiki/Unicodeを参照せよ）。ユニコードで扱える漢字はJIS第一水準漢字、JIS第二水準漢字を完全に含んでいる。一方漢字をどのように符号化するかも複雑である。歴史的な経緯からJISの水準漢字に対しては、シフトJIS、JIS、EUC-JPの三つエンコード方式（符号化方式）が使われている。ユニコードに対してはUTF-8のエンコード方式がよく使われる。Pythonではこの四つのエンコード方式をサポートしている。これらのエンコード方式は全て8ビットの数値を一文字として扱う。漢字一文字も複数バイトに分解して扱うので8ビット文字列と呼ぶ。D.1ユニコード文字列の生成　これに対してユニコード文字列は英数字、ひらがな、カタカナ、漢字の一文字を平等に一文字として扱うことができる。Pythonはこのユニコード文字列で文字列処理を行う機能を持っている。ユニコード文字列を生成する方法の一つが8ビット文字列の前に「u」をつける方方式である：a=’あいう’au=u’あいう’ #################### File: ThinkPython.pdf Page: 299 Context: # C.3. オブジェクト図 図 C.4 は結果である。`hist` は文字（1文字の文字列）から整数への写像になっている辞書であり、`inverse` は整数から文字のリストへの写像である。以下には第 15.6 節で扱った `Point` オブジェクトと `Rectangle` オブジェクトの対するオブジェクト図である。 [http://thinkpython.com/code/lumpy_demo5.py](http://thinkpython.com/code/lumpy_demo5.py) からダウンロードできる。 ```python import copy from swampy.Lumpy import Lumpy lumpy = Lumpy() lumpy.make_reference() box = Rectangle() box.width = 100.0 box.height = 200.0 box.corner = Point() box.corner.x = 0.0 box.corner.y = 0.0 box2 = copy.copy(box) ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 175 Context: 12.10.語句175もっと凝ったプログラムでは“listof3ints”と書くかもしれない。しかし、複数形を斟酌しない方が簡単だ。リストのリストだと以下のようになる：>>>t2=[[1,2],[3,4],[5,6]]>>>printstructshape(t2)listof3listof2intもしも要素が異なった型であるとすると、structshapeは型毎に纏めて表示する：>>>t3=[1,2,3,4.0,’5’,’6’,[7],[8],9]>>>printstructshape(t3)listof(3int,float,2str,2listofint,int)タプルのリストでは：>>>a=’abc’>>>lt=zip(t,a)>>>printstructshape(lt)listof3tupleof(int,str)整数をキーとして文字列を値とする三つの要素を持つ辞書では>>>d=dict(lt)>>>printstructshape(d)dictof3int->strデータ構造の追跡で何か問題が起きたら、この関数structshapeが有効だ。12.10語句タプル（tuple）：要素を変更できない配列。タプルの代入（tupleassignment）：右側に一つの配列、左側に複数の変数のタプルを置く代入文。右側が評価され対応する要素（複数の値からなる）が左側のタプルに代入される。纏める（gathers）：可変長引数タプルを纏める操作。ばらす（scatter）：関数の引数（複数）を一つの配列として扱う操作。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 266 Context: ```markdown # 第19章 事例研究: Tkinter ```python self.bind('', self.select) self.bind('', self.drag) self.bind('', self.drop) def init(self): # item を引数として受け取る。この item の二つの属性のコピーを作成し、ボタンが押された、ボタンが動く、ボタンが放されたという三つのイベントを生成する。 self.item = item # イベントハンドラ select は引数のイベントが発生した際の処理。このアイテムの色名を保持し、アイテムの色を変更に変える。 def select(self, event): self.dragx = event.x self.dragy = event.y self.fill = self.cget('fill') self.config(fill='yellow') def drag(self, event): dx = event.x - self.dragx dy = event.y - self.dragy self.dragx = event.x self.dragy = event.y self.move(dx, dy) def drop(self, event): self.config(fill=self.fill) # この Draggable クラスを使って、カンバス上の任意のアイテムにドラッグ・アンド・ドロップ機能を追加することができる。以下は make_circle にこの機能を追加したものだ： ``` ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 68 Context: 68第5章条件文と再帰TrueとFalseはbool型に属する特別な値である。これらは文字列ではない：>>>type(True)>>>type(False)演算子==は比較演算子（relationaloperators）の一つであり、他の演算子としてはx!=y#xはyに等しくないx>y#xはyより大きいx=y#xはyより大きいが等しいx<=y#xはyより小さいか等しいこれらの演算子は数学的な記号として馴染み深いものであるが、Pythonでの記号の意味はそれらと若干異なる。もっともよくある間違いは二重等号（==）の替わりに、等号（=）を使ってしまうことだ。記号=は代入演算子であり、記号==が比較演算子である。また、=>や=<はない。5.3論理演算子三つの論理演算子（logicaloperators）、and、or、notがある。これらの意味はその英語の意味に似ている。例えば、x>0andx<10はxが0より大きく、かつ10より小さいとき真の値を持つ。x%2==0orx%3==0はどちらかの条件が満たされると真の値を持つ。つまり、ある数が2か3かで割り切れればよい。最後はnotでブール代数の否定演算子である。not(x>y)は、x>yが偽のとき真、つまりxがyより小さいか等しいときである。厳密に言って、論理演算子の被演算子は論理表式であるべきだが、Pythonはそう厳密ではない。非ゼロの如何なる数値も論理的に真と解釈する。>>>17andTrueTrueこの柔軟性は有用であるが、混乱を引き起こす微妙な違いがある。このような使い方は避けた方がよい（何が起きているか把握できるまでは）。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 63 Context: 4.9.ドキュメント文字列634.１〜3を繰り返し、プログラムが動くようにする。5.再因子分解でプログラムが改良できるかコードを眺めてみる。例えば、プログラムの中に同じようなコードを使っている個所あれば、適当な関数でそれらを置き換える。この過程は欠点もあるが、もしプログラムをどのような関数に分解したらよいか事前に分からないときには助けになる（後に別なアプローチを示す）。この方法はプログラミングを進めながら設計も進める方法である。4.9ドキュメント文字列ドキュメント文字列（docstring）とは関数のインタフェースを説明するために関数の初めの部分に置く文字列のことである。例を示す。defpolyline(t,n,lenght,angle):"""与えられた長さ（lenght）と与えられた線分間角度（angle）（度）を持つn個の線分を描画する。tはturtleである。"""foriinrange(n):fd(t,lenght)lt(t,angle)この文字列は三重の引用符で括られている。三重の引用符は複数行に渡る文字列を書くことができるからだ。この例のようにドキュメント文字列は短いがこの関数を使おうとしたときに必要な情報を含んでいる。これは簡潔にこの関数の機能が関数の細部に渡らずに説明されているし、仮引数の役割（時には型についても）も示されている。このようなドキュメントを書くことは関数のインタフェースの設計の重要な部分である。良く設計されたインタフェースは説明も明快にできるはずである。もし関数のインタフェースの説明に苦労するようであれば、それは多分にインタフェース自体の改良が必要なサインであり得る。4.10デバッギングインタフェースは関数とその呼び手との接面のようなものである。呼び手は仮引数に対して値を与えることに同意し、関数はそれをもとに作業をすることに同意する。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 297 Context: C.2 スタック図 ================ 以下はLumpyを使ってスタック図を描いたものである。 [http://thinkpython.com/code/lumpy_demo2.py](http://thinkpython.com/code/lumpy_demo2.py) からダウンロードできる。 ```python from swampy.Lumpy import Lumpy def countdown(n): if n <= 0: print 'Blastoff!' lumpy.object_diagram() else: print n countdown(n-1) lumpy = Lumpy() lumpy.make_reference() countdown(2) ``` 図C.2は結果である。各フレームは関数名を外側に変数を中に入れた枠で表現されている。 この場合、再帰関数の再帰の深さの各レベルで一つのフレームが割り当てられている。 スタック図は実行中のある特定の時間のプログラムの状態を示している。 ![図C.2: スタック図](image_link_here) C.3 オブジェクト図 ================ 第10.1節のリストに対するオブジェクト図を例として示す。 [http://thinkpython.com/code/lumpy_demo3.py](http://thinkpython.com/code/lumpy_demo3.py) からダウンロードできる。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 47 Context: # 3.11 結果を生む関数とボイド関数 われわれが使っている関数，特に数学関数は結果を生む関数である。適当な名前が付けられることが多いのでこれを結果を生む関数（`fruitful function`）と名付けることにする。`print twice()`のような関数は実行されても結果を返さないので，これはボイド関数（`void function`）と呼ばれている。 ```python x = math.cos(radians) golden = (math.sqrt(5) + 1) / 2 ``` 関数をインタラクティブ・モードで使うと，Python は結果を表示する： ```python >>> math.sqrt(5) 2.236067977499798 ``` ところが，スクリプト・モードで結果を生成関数をそれ自体で呼ぶと，結果は永遠に求められない： ```python math.sqrt(5) ``` スクリプトは５の平方根を計算するが，保存する機能を持っていないので不適合となる。 ボイド関数は画面に表示し，似た効果をもたらすが戻り値が得られない。その結果を変数で受け取ると，その値は `None` という特別な値になる： ```python >>> result = print_twice('Bing') Bing Bing >>> print(result) None ``` 値`None`は文字列`'None'`とは異なる。それはそれ自身の型を持つ特別な値である： ```python >>> print(type(None)) ``` これまで作成した関数は全てボイド関数であった。これからの数章では結果を生む関数を描くことになる。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 108 Context: 108第8章文字列8.2len組み込み関数lenは文字列の長さを返す関数である。>>>fruit=’banana’>>>len(fruit)6文字列の最後の文字を得ようとしたとき、以下のようにするかもしれない：>>>length=len(fruit)>>>last=fruit[length]IndexError:stringindexoutofrangeこのエラーは文字列’banana’にはインデックスの値が6の文字がないことを意味している。文字は0番から数えたので最後の文字は5番となる。だから最後の文字はlengthから1減じたものになる：>>>last=fruit[length-1]>>>printlasta別な方法としては負のインデックスを用いるものだ。文字列の最後の文字から逆向きに数える。だから、fruit[-1]が最後の文字を示し、fruit[-2]が後から二番目の文字となる。8.3forループによる横断処理多くの文字列処理では一文字毎の扱いが沢山現れる。文字列の初めから一文字を抽出し、何かの処理を行い、これを文字列の最後まで続けるといったことがよくある。このような処理のパターンを横断処理（traversal）と呼ぶ。これを実現する一つの方法はwhileループを使うものである：index=0whileindex', make_circle) ``` 第一引数はイベントタイプである。このイベントはユーザがマウスボタンを押したときに発生する。他のマウスイベントには、ButtonMotion、ButtonRelease、Double-Buttonがある。第二引数はイベントハンドラである。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 182 Context: # 第13章 事例研究：データ構造・選択 リストを `strip` で余白点を削除し、`lower` で全ての文字を小文字に変換する処理を横断的に行っている（文字列は変更されたといわれる）。文字列は変更可能であるため、だから`strip`と`lower`では新たな文字列が生成されるのだ。最後に `process_line` は新たなアイテムを追加されるは既存のファイルの値を1増やすかして更新処理を行う。 ## ファイル中の単語の総数は辞書の頻度を求めることができる： ```python def total_words(hist): return sum(hist.values()) ``` 異なった単語の総数は辞書の中のアイテムの数である： ```python def different_words(hist): return len(hist) ``` 結果の表示の一例として示す： ```python print('Total number of words:', total_words(hist)) print('Number of different words:', different_words(hist)) ``` 結果は： ``` Total number of words: 161080 Number of different words: 7214 ``` ## 13.4 頻度の高い単語 頻度の高い単語を抽出するために、DSU 処理を適用する。関数 `most_common` はヒストグラムを引数として受け取り、頻度で降順にソートし、頻度と単語をタブルとするリストを返す。 ```python def most_common(hist): t = [] for key, value in hist.items(): t.append((value, key)) t.sort(reverse=True) return t ``` 降順にソートされているので先頭の10個のアイテムを表示してみる。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 29 Context: 2.5.表式と文29変数minuteの値59、従って伝統的な算術59dividedby60の結果は0.98333であり、0ではない。この食い違いはPythonでは打ち切り除算（floordivision）が行われるからだ。両方の被演算子が整数であると結果の整数になる。打ち切り除算は小数点以下を打ちきる。だから結果はzeroである。Pyhton3ではこの除算の結果は浮動点小数点である。新しい演算子//を使うと打ち切り除算となる。被演算子のどちらかが浮動点小数点数であるとPythonは浮動点小数点の計算をし、結果は浮動点小数点となる：>>>minute/60.00.983333333333333282.5表式と文一つの表式（expression）は値、変数、演算子の組み合わさったものである。一つの値のみも表式であり、変数一つもそうである。従って以下の表式は合法的である（変数xには予めある値が代入されたとしてだが）：17xx=17一つの文（statement）はPythonインタプリタが実行できるソースコードの単位である。これまで我々はprint文と代入文の二つ文に出会った。技術的には、表式も文ではあるが別ものと考える方が簡単だ。重要な違いは、表式は値を持つが文は値を持たないことだ。2.6インタラクティブ・モードとスクリプト・モードインタプリタ言語で作業をする一つの大きな利点はソースコードをスクリプトとしてまとめて書く前に、そのコードを少しずつテストできることだ。しかし、インタラクティブ・モードとスクリプト・モードの間には若干の相異があり、混乱を引き起こすかもしれない。例えば、以下はPythonを電卓のように使う例である：>>>miles=26.2>>>miles*1.6142.182 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 129 Context: 9.7.練習問題129この問題を探索の問題として解くPythonのプログラムを作成せよ。組み込み関数zfillを使ってもよい(訳注：zfillは数字の先頭を0で埋める。’5’.zfill(4)のように使う)。解答例：http://thinkpython.com/code/cartalk3.py #################### File: ThinkPython.pdf Page: 16 Context: 16第1章プログラムが動くまでここでの話は少し漠然としているかもしれない。アルゴリズム(algorithms)の話題のところで再度考察しよう。1.3デバッギングとは何か？　プログラミングにはエラーは付き物だ。いたずら心から、プログラミングに起因するエラーはバグ（bugs）と呼ばれる。そしてこのバグ取りの過程をデバッギング（debugging）と呼ぶ。プログラムでは三種類のエラーが起こりうる。つまり、構文エラー、実行時エラー、意味的エラーである。これらの三種類のエラーを区別し、バグ取りが効果的に行えるようにするとよい。1.3.1構文エラー　Pythonは構文は正しいときにのみプログラムを実行する。そうでないときにはインタプリタはエラーメッセージを吐き出す。構文（syntax）とはプログラムの構造に言及したもので、その構造が持つべきルールである。例えば、カッコは右左を揃えて使わなければならない、だから(1+2)は合法であるが、8)は構文エラー（syntaxerror）になる。　　英語では読者は大抵の構文エラーには寛容だ。だからE.E.Cummingsの詩はエラーメッセージを吐き出すことなく読める。Pythonは許さない。あなたのプログラムが構文エラーを一つでも含んでいると、Pythonはそのエラーに対してエラーメッセージを出し、そこでプログラムの実行を停止する。プログラミングの経験の浅い初めの数週間はこの種の構文エラーのバグ取りにかなりの時間を費やすだろう。しかし、経験を積むに従ってエラーをする度合いは減るし、エラーを容易く発見できるようになる。1.3.2実行時エラー第二のエラーはプログラムが実行されるまでは現れないので実行時エラーと呼ばれているものである。これらのエラーはプログラムを実行しているときに何か例外的（そして悪い）な状況が起きたときに出るエラーなので例外（exceptions）とも呼ばれている。　簡単なプログラムでは実行時エラーは希であるので、それに遭遇するまでは暫くかかる。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 275 Context: A.2.実行時エラー275•ファイルを編集したが、実行する前に保存するのを忘れた。開発環境によってはこの保存を替わりにやってくれるものもあるが、そうでないものもある。•ファイル名を変更したが、実行しているものは古い名前のものだった。•開発環境が正常に構築されていない。•モジュールを作成していてインポートを使っているとしたら、Pythonの標準モジュール名と同じ名前は使わないようにする。•インポートでモジュールを読み込むことをしているときには、もしもそれが変更されたモジュールであるならば、インタプリタの再起動かreloadコマンドで再読み込みを行うこと。さもないと変更が反映されない。これでも行き詰まってしまったら、’HelloWorld!’のような簡単なプログラムから再出発し、確認が取れているプログラムが正常に動くことを確かめるのも一つの方法だ。そして、徐々に元のプログラムの一部を新規のプログラムに追加して行くようにする。A.2実行時エラープログラムが構文的の正しいとすると、Pyhtonはそれをコンパイルし、少なくとも実行を開始する。次ぎに起こるとしたらどんなエラーだろうか？全く反応なしこの問題の状況はファイルが関数やクラス定義からなるときで、実行を開始するために必要な何ものも発動していない場合である。そのモジュールをクラスや関数を提供する目的のためにだけ必要な場合は意図的に行うことがある。そうでないのであれば実行を開始するために関数を発動させるか、インタラクティブモードで関数の一つを実行しなければならない。以下の「実行の流れ」の項も参照のこと。プログラムが終わらないプログラムが終了しても何もしなかったようにみえるときは、多分に「ハング」した状態にあるためだ。多くの場合それは無限ループや無限の再帰処理に陥ったことを意味している。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 216 Context: # 第15章 クラスとオブジェクト ```python canvas = world.ca(width=500, height=500, background='white') bbox = [[-150, -100], [150, 100]] canvas.rectangle(bbox, outline='black', width=2, fill='green') ``` 黒で描かれた矩形の左上点が描かれます。最初の行にはこの矩形を描く Canvas が生成されます。オブジェクト canvas は矩形のような特徴をそのまま指示に従い描くメソッドを提供しています。`bbox`はリストで「背景のあるボックス」の意味です。第一のペアが左下の座標を、第二のペアが右上の座標を示しています。また以下のようなコマンドで描けます： ```python canvas.circle([-25, 0], 70, outline=None, fill='red') ``` 第一の座標ペアが円の中心の座標、第二の引数は円の半径です。これで、Wikipediaの国旗のような形が描かれます（[Gallery of sovereign state flags](http://en.wikipedia.org/wiki/Gallery_of_sovereign_state_flags)参照）。 以下は練習問題である： 1. 一つのカンバス上に二つの Rectangle を引き取ると受け取って、そのカンバスにその2つの矩形を描く関数 `draw.rectangle` を作る。 2. オブジェクト Rectangle に新たな属性として color を追加し、この色を流し込みの色とするように `draw.rectangle` を修正せよ。 3. カンバスに点を描く関数 `draw.point` を作成せよ。 4. クラス Circle を新たに作り、関数 `draw.circle` でカンバス上にいくつか円を描いてみよう。 5. チェッカーボードの図形を描くプログラムを作成せよ。ヒント：多角形の描画は以下のようにすることができる： ```python points = [[-150, -100], [150, 150], [150, -100]] canvas.polygon(points, fill='blue') ``` 利用可能な色のリストを生成するプログラムを作成し、必要ならば以下からダウンロードして使えます（http://thinkpython.com/code/color_list.py）。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 7 Context: 710.13デバッギング..............................14310.14語句...................................14410.15練習問題.................................145第11章辞書14911.1カウンタの集合として辞書を使う...................15111.2ループ処理と辞書............................15311.3逆ルックアップ.............................15311.4辞書とリスト..............................15411.5メモ...................................15611.6大域変数.................................15811.7ロング整数...............................16011.8デバッギング..............................16011.9語句...................................16111.10練習問題.................................162第12章タプル16512.1タプルは変更不可............................16512.2タプルの代入..............................16612.3タプルを戻り値.............................16712.4可変長引数タプル............................16812.5リストとタプル.............................16912.6辞書とタプル..............................17012.7タプルの比較..............................17212.8配列の配列...............................17312.9デバッギング..............................17412.10語句...................................17512.11練習問題.................................176第13章事例研究：データ構造・選択17913.1単語頻度分布解析............................17913.2乱数...................................18013.3単語ヒストグラム............................18113.4頻度の高い単語.............................18213.5選択的な仮引数.............................18313.6辞書の差し引き.............................18413.7乱雑な単語選択.............................185 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 37 Context: 37第3章関数3.1関数呼び出しプログラミングの範疇で言うと関数（function）とはある計算を実行する文の名前付きの一括りである。関数を定義するということは、名前を付けることと、一括りの文を定義することである。こうすると後にこの関数を名前で「呼び出す」ことができる。既にわれわれはこのような関数呼び出し（functioncall）の一例をみてきた。>>>type(32)この関数の名前はtypeである。括弧の中の表式は関数の引数（argument）と言われるものである。この関数は結果としてこの引数の型を表示する。一般の関数は引数を「受け取り」、結果を「返す」。この結果のことを戻り値（returnvalue）と言う。3.2型変換関数Pythonは値の型を他の型に変換する組み込み関数群を提供している。int関数は任意の値を受け取ることができ、可能なときはその型を整数に変換する。さもないと、苦情を吐き出す：>>>int(’32’)32>>>int(’Hello’)ValueError:invalidliteralforint()withbase10:’Hello’また、int関数は浮動点小数も整数に変換するが、それは四捨五入ではなく小数点以下切り捨てになる。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 31 Context: 2.7.演算子の順位312.7演算子の順位表式に一つ以上の演算子が含まれていると、その表式の評価は優先順位（ruleofprecedence）による。数学的な演算子については、Pythonは数学的慣用に従う。PEMDASという頭字語として覚えるとよい。•括弧は最も高い優先度を持つ、そしてこれによってある表式の評価をあなたが必要とする順位で処理させることができる。括弧で括られた表式が最初に評価されるので2*(3-1)は4であり、(1+1)**(5-2)は8である。また、あなたは括弧を表現の見やすさのために用いることもできる。(minute*100)/60では括弧はなくても結果は同じになる。•階乗算は次ぎに高い順位を持つ演算子である。だから、2**1+1は3であり、4ではない。また、3*1**3は3であり、27ではない。•乗算、除算は加算、減算（この二つも同じ優先度である）より優先度が高く、同じ優先度を持つ。だから、2*3-1は5であり、4ではない。同じく、6+4/2は8であり、5ではない。•同じ優先度を持つ演算子は左から右へ（例外は階乗算）と評価される。だから、表式degree/2*piは除算が最初で、その結果にpiがかけられる。2πで割ることを意図したのであれば、括弧を使うか、degree/2/piとする。わたしは他の演算子についての優先順位を憶えることにあまり熱心でない。表式がそれらしくみえないときは、括弧を使い明確にすることにしている。2.8文字列処理一般に算術的な演算をそれが見かけの上で数のようであっても文字列に施すことはできない。従って、以下のような演算は不正である：’2’-’1’’eggs’/’easy’’third’*’acharm演算子+は文字列に作用できるが、あなたが期待したものではないかもしれない。これは文字列の連結（concatenation）、つまり、文字列と文字列の端と端を結合することである。例を挙げるとfirst=’throat’second=’warbler’printfirst+second #################### File: ThinkPython.pdf Page: 156 Context: ```markdown # 第11章 辞書 リストは辞書の値として取り得るが、キーとしては使えない。以下は間違ったその例である： ```python >>> t = [1, 2, 3] >>> d = dict() >>> d[t] = 'oops' Traceback (most recent call last): File "", line 1, in ? TypeError: unhashable type: 'list' ``` 既に述べたように辞書はハッシュテーブルを使って実装される。その意味するところは、キーはハッシュ可能 (hashable) でなければならないということだ。ハッシュ (hash) は値（任意の型）を受け取り、数値を返す関数である。辞書のキーが変更可能である場合は問題ない；キーがリストのような変更可能なものであるとき、キーとして使えない。 また、キーはハッシュされ、キーの値の不変部分が保存される。そこでキーを変更したとしよう。変更されたキーはハッシュされる、新たなハッシュ値に対し、キーの値のペアが失われることになる。こうすると、同一のキーに対して二つのアイテムができることができ、キーを発表できなくなるという混乱が起こる。 このため、キーはハッシュされなければならなく、リストのような変更可能なものであってはいけない訳である。このような範囲に限定する方法はまたはリストを使うことになる。 辞書自体は変更可能であるが、キーには使えない値としては使えない。 ## 練習問題 11.3 辞書にたいするメソッド `setdefault` のドキュメンテーションを読み、関数 `invert_dict` をコンパクトに書け。 解答例: [http://thinkpython.com/code/invert_dict.py](http://thinkpython.com/code/invert_dict.py) ## 11.5 メモ 6.7節の関数 `fibonacci` で引数の大きさを与えられると実行にかかる時間が長くなることに気が付く。さらに大きな数では計算時間が極端に増え、この理由を理解する必要がある。なお、引数 `n` を `fibonacci` を実行した場合は含めるべきである。それは以下のような呼び出しグラフ (call graph) を作成するようである。 ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 300 Context: ```markdown lumpy.object_diagram() 図C.5は結果である。`copy.copy`は浅いコピーであるので、インスタンス box と box2 は独自の width, height をもつが、埋め込まれたオブジェクト Point は共有である。この相の共有は変更可能のオブジェクトでは問題ないが、変更可能な型ではエラーを起こしやすい。 図 C.5: オブジェクト図 ## C.4 関数とクラスオブジェクト オブジェクト図を作成するときはまず黒板を設定する前に関数やクラスの定義をしておいた。こうすることで、関数やクラスオブジェクトは正しく現れない。しかし、関数やクラスを引き渡すようなときには、それも現れて欲しい、それがどのようなものかが例で示す。 [http://thinkpython.com/code/lumpy_demo6.py](http://thinkpython.com/code/lumpy_demo6.py) からソースはダウンロードできる。 ```python from swampy.Lumpy import Lumpy lumpy = Lumpy() lumpy.make_reference() class Point(object): """Represents a point in 2-D space.""" ``` ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 58 Context: 58第4章事例研究：インタフェース設計1.squareという関数を作成せよ。仮引数としてturtleであるtを持つ。このturtleで正方形を描くようにせよ。そしてこの関数でbobを引数として受け取り関数呼び出しを書き実行せよ。2.lengthという別な仮引数を追加せよ。関数のボディを変更してlengthを一辺の長さにするように変更し、関数呼び出しに第二の引数を持つように変更せよ。適当な長さのlengthを与え実行してみよう。3.関数ltの回転角度の既定値は90である。しかし、lt(bob,45)のように角度を与えることもできる。そこでsquareをコピーして名前をpolygonとする。この関数は第二の仮引数nを持ち、ボディをn個の辺を持つ正多角形を描くように変更せよ。ヒント：n個の辺を持つ正多角形の外角は360/nである。4.circle関数を作成せよ。この関数はpolygon関数から派生し、仮引数としてturtleを値に持つtと、半径rを持ち、近似的に円を描く関数である。ヒント：円周は近似的に正n辺多角形で近似すると、円周　=length*nで表現できる。ここでlengthは多角形の一辺の長さである。もう一つヒント：描画速度が余りのも遅いときは、bob,delay=0.01とするとよい。5.更に一般的な関数arc関数を作成せよ。この関数は追加の仮引数としてangleを持つ。描画はこの(cid:3)angleを角度とする孤を描くことにある。angle=360で完全な円を描くことになる。4.4カプセル化第一例は正方形を描画するコードを関数にする問題である。解答例はdefsquare(t):foriinrange(4):fd(t,100)lt(t)square(bob) #################### File: ThinkPython.pdf Page: 19 Context: 1.5.初めてのプログラム19曖昧さ（ambiguity）：自然言語は曖昧さに満ちあふれている。人々は文の中味に手懸かりを求め、他の情報を使ってこの曖昧さに対処している。形式言語は、文の中味に拘わらず、ほぼまたは完全に曖昧さを排除するように設計されている。冗長性（redundancy）：自然言語では曖昧さがあることや誤解を避けるために、冗長性を高めている。その結果、自然言語はだらだらしたものになる。形式言語は冗長性を減らしその結果簡明なものになっている。逐語性（literalness）：自然言語は慣用句や比喩に満ちあふれている。わたしは“Thepennydropped”と言ったとしても、もしかするとそこには“penny”も“drop-ping”もないかもしれない（この慣用句的な表現は“目から鱗が落ちる”という意味だ）。一方、形式言語ではそこで言われたことがそのままの意味になる。自然言語を喋って育った人々は形式言語に慣れることに多々苦労する。ある意味では、この相違は詩と散文の違いに似ているが、それ以上だ：詩（poetry）：単語はその意味と同時に音韻のためにも使われる。詩全体によって感情の起伏を作り出す。曖昧さの高さは一般的ばかりでなく、意図的だ。散文（prose）：単語の逐語的な意味はもっと重要になり、文法はより意味を持つようになる。散文はより素直に解析できるが、多くのばあい曖昧さは多い。プログラム（program）：一つのコンピュータプログラムが持っている意味は唯一で曖昧さがなく、字句と文法の解析で完全に理解できる。ここでプログラム（その他の形式言語でも）を読む上で留意すべき点を列記する。第一に形式言語は自然言語に比較して稠密なことだ。そのためそれを読むためには時間を要する。また、文法は極めて重要だ。従って、上から下、右から下へと読み下すことは薦められない。そのかわり、字句を特定し、文法的な解釈を頭でしながら、構文解析をすべきだ。最後に、細かなことであるが、自然言語では見過ごしてもよいような綴りや句読点の僅かな間違いが形式言語では重大な相異を生み出す。1.5初めてのプログラム伝統的に新しい言語であなたが書く最初のプログラムは“HelloWorld!”と呼ばれるものである。そのプログラムがすることの全ては画面に“HelloWorld”と表示することだからである。Pythonでは以下のようにある。print’HelloWorld!’これが紙の上に何も印刷しないけれど、print文（printstatement）の一つの例である。print文は一つの値を画面に表示する。いまの場合それは単語で、HelloWorld! #################### File: ThinkPython.pdf Page: 74 Context: # 5.11 キーボード入力 これまで生成したプログラムはユーザからの入力を受け付ける機能がなく、いつも同じ動きをするものであった。 Pythonではキーボードから入力を受け付ける`raw_input`といった組み込み関数を提供している。 Python 3では`input`だ。この関数が呼ばれると、実行は非同期し、ユーザからの入力待ちになる。ユーザがReturnキーやEnterキーを入力すると、プログラムは実行され、`raw_input`はユーザが入力したものを文字列として返す。つまり、 ```python >>> input = raw_input() What are you waiting for? >>> print input What are you waiting for? ``` ユーザがこの入力を得る前に、ユーザに何を入力すべきかを知らせることが望ましい。関数`raw_input`は入力促進文字列を引き続き受け取ることができる。つまり、 ```python >>> name = raw_input('what...is your name\n') Arthur, King of the Britons! >>> print name Arthur, King of the Britons! ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 120 Context: 120第8章文字列値とする関数である。例えば、“cheer”を7だけずらすと“jolly”になり、“melon”を10だけずらすと“cubed”になる。文字を文字コードに変換する組み込み関数ordや文字コードを文字に変換する組み込み関数chrを使ってもよい。インタネットに対する潜在的に悪意のあるジョークがROT13にコード化されていることがある。あまり気にならなければ、それを見つけ元に戻してみよう。　解答例：http://thinkpython.com/code/rotate.py #################### File: ThinkPython.pdf Page: 172 Context: 172第12章タプル(’Cleese’, ’John’)’08700 100 222’’08700 100 222’’08700 100 222’’08700 100 222’’08700 100 222’(’Chapman’, ’Graham’)(’Idle’, ’Eric’)(’Jones’, ’Terry’)(’Gilliam’, ’Terry’)(’Palin’, ’Michael’)’08700 100 222’dict図12.2:状態図この辞書のキーのタプルに対する状態図を描く方法には二つある。詳しい版ではリストと同じようにインデックスとそれが示す要素を書く。例として、(Cleese,John)のタプルを図12.1に示した。もっと大きな図ではそのような細部は無くてもよいと思うだろう。電話帳の例を図12.2に示した。そこではPythonで使うタプルの表式そのものを使った。対応する電話番号はBBCの苦情窓口のものだ。電話しないでほしい。12.7タプルの比較比較演算子はタプルを初めてとしてリストにも適用できる。Pythonは初めの要素を比較する。等しいならば次ぎの要素を比較する。異なる要素に出会うまでこれを繰り返す。ここでの比較が結果である。だから以降の要素は無視される。>>>(0,1,2)<(0,3,4)True>>>(0,1,2000000)<(0,3,4)True関数sortも同じようにタプルのリストにも有効だ。　最初は先頭の要素を比較し、同じならば次ぎの要素と繰り返し、違いがあればそれでソートする。このソートの特徴はDSUと呼ばれるプログラムパターンに繋がる。つまり、•デコレート（Decorate）：ソートのキーを一つまたは二つ先頭に付けて、要素と対にしたタプルを作る、それをリストにしたものである。•そしてこのタプルのリストをソート（Sort）する。•アンデコレート（Undecorate）：そしてできたタプルのリストをバラして要素のリストだけにする。これでソートされた要素だけのリストができる。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 98 Context: # 第 7 章 繰り返し処理 ## 7.2 変数更新 最も頻繁に運用する多重代入は変数更新（update）である。新しい値が１個に依存するかたちをとる： ```python x = x + 1 ``` この意味は、`x` の現在の値に１を加えてそのままの `x` の新しい値として更新せよ。存在しない変数の値の更新は、Python はその前に記述されていなければならないので、エラーになる。 ```python >>> x = x + 1 NameError: name 'x' is not defined ``` 変数の更新をする前に、変数は初期化（initialize）一般に簡単な代入が、しなければならない。 ```python >>> x = 0 >>> x = x + 1 ``` 変数の更新を１加えて更新することをインクリメント（increment）、１を減らして更新することをデクリメント（decrement）と特別な名前が付けられている。 ## 7.3 while 文 コンピュータは繰り返し自動的に実行するタスクに使われる。同じ類似の処理を繰り返すには繰り返し実行するタスクには非常に苦痛で、コンピュータは構造を持っている。 これまでの `countdown` と `print` というプログラムを見てきた。これらのプログラムは同様な意味を持っているが、繰り返し処理（iteration）の例で、繰り返し処理は非常に重要なので、Python は言語仕様として重要な繰り返し処理を備えている。その一つが 4.2 節で紹介した `for` である。これには続きがある。 もう一つが `while` である。`countdown` を `while` で書いた場合の外見としてである： #################### File: ThinkPython.pdf Page: 287 Context: B.2.Pythonの基本操作の解析287total=0foraint:total+=a組み込み関数sumも同じことをやっているので線形であるが、もっと効果的な方法を実装している。アルゴリズム解析の言葉では、支配項の係数がより小さいということになる。同じループを文字列のリストの「数え上げ」に適用するとその次数は方形（二次）となる。文字が基本操作の単位であり文字列の連結は線形となるが、その連結の操作のループだからである。（訳注：文字列の連結は既存の文字列の最後に新たな文字列を追加することになり、この既存の文字列の最後を探す操作が線形である。）文字列メソッドjoinは文字列が基本単位であり文字列の全長に対して線形なので、その次数は線形だ。経験からループの本体の次数がO(na)であると、全ループはO(na+1)になる。例外はこのループがある決まった有限回数で終了することが示されたときである。ループはnにも拘わらずk回で終了するのであれば、その次数は如何にkが大きくてもO(na)である。定数kの乗算は次数を変えないし、除算も然りである。従って本体はO(na)であり、ループの回数がn/k回であっても全体の次数はO(na+1)となる。多くの文字列やタプルに対する操作は線形である。例外はインデッスを使ったアクセスと関数lenで、これらは定数である。組み込み関数min、maxは線形である。スライスを使った操作は出力の大きさに比例するが、入力のサイズとは独立である。全ての文字列に対する操作は線形であるが、文字の長さがある定数によって有限であるとすると実行時間の次数は定数となる。その例としては単独文字の文字列に対する操作がある。リストに対する操作は大抵線形である。これには例外がある：•リストの末尾に要素を追加するのは平均にすると一定時間だ。もし領域が不足してより大きな領域の全体をコピーするという事態であるとそれは線形となる。しかし、n回の追加で必要となる実行時間はO(n)であるので、一操作当たりの「償却時間はO(1)になる。•リストの末尾のある要素の削除は一定時間である。•リストのソートはO(nlogn)である。辞書の操作やメソッドの多くは一定時間である。これも例外がある： #################### File: ThinkPython.pdf Page: 236 Context: # 第 17 章 クラスとメソッド 情報隠蔽 (information hiding)：一つのオブジェクトが提供するインタフェースがその実装特にその属性の表現に依存しないようにするという原則。 ## 17.13 練習問題 練習問題 17.7 この練習問題は Python でよく通用するが、しかし発見が難しいエラーについての教訓的経験である。以下のようなメソッドを持つ Kangaroo というクラスを記載。 1. 属性 `pouch_contents` を空のリストで初期化する `__init__` メソッド。 2. 任意の型引数を取りそれを `pouch_contents` に追加する `put_in_pouch` メソッド。 3. `kangaroo` オブジェクトの文字列による表現を親子の関係を表示する `__str__` メソッド。 コードのテストとして二つの `kangaroo` オブジェクトを生成し、`kanga` と `roo` という変数に代入し、一つのオブジェクト `kanga` のポーチに `roo` を追加してみよう。以下をダウンロードしたら http://thinkpython.com/code/BadKangaroo.py これは間違いに含まれる大きなものだから悪い例を探すのには有益である。そのバグを修正しても、立ち直せてしまったら、解答例を参照しよう。 解答例 http://thinkpython.com/code/GoodKangaroo.py 練習問題 17.8 三次元グラフィックスを提供する Python のモジュール Visual がある。標準の Python パッケージに含まれていないが、最新のソフトウェア選択サイトから、または python.org からダウンロードできる。 以下の例では大きさ・範囲が 256 ユニットの三次元空間を生成し、(128,128,128) の点を中心とする球を描画する： ```python from visual import * scene.range = (256, 256, 256) scene.center = (128, 128, 128) color = (0.1, 0.1, 0.9) # mostly blue sphere(pos=scene.center, radius=128, color=color) ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 163 Context: # 練習問題 ## 練習問題 11.10 この2つの単語は1つを回転したもので他方に一致するときこの2つの単語は「回転ペア」と呼ばれる。`words.txt`を読み込んでこの「回転ペア」を検出するプログラムを作成せよ（練習問題 11.2 の関数 `rotate_words` を参考にせよ）。 解答先: [http://thinkpython.com/code/rotate_pairs.py](http://thinkpython.com/code/rotate_pairs.py) ## 練習問題 11.11 これらのCarTalkのパズル名人が使用した。[Dan O'Leary](http://www.cartalk.com/content/puzzler/transcripts/200717) さんという人物から引き出されたものである。 五文字があるとき一音節の単語を思い出してみが以下のような面白い性質を持っているという。まず、先頭の文字を削除すると四文字の単語になるかが示される。つまりこの2つの単語は母音と子音が一致する。さらに、この2つの文字のうち、これも元の単語の音声準備は同じである。問題は、この元の単語は何かだ。 さて、成功した結果が例示された。単語 `wrack` は `R-A-C-K` を例にすると、この単語は単語 `rack` が「痛みと伴うか」などに使う言葉で、先頭の文字を削除すると `R-A-C-K` になる。 「Holy cow, did you see the rack on that buck! It must have been a nine pointer!」やおそらくお知らせの角度を見たいから、これはすぐにバイキング風に追いたいなとに思える。そしてこの言葉は完全な自然言語と話される。さて、「wow」だと元に戻し、二番目の文字を削除すると、`wack` が残る。これも実質では単語であるが、この言葉は前述で言う自然言語にはない。しかし、Dan や他がわかれば知っている事象ではなくとも一つの本体を満たす単語を知る。 ある文字列がリストからも引かれながら同様の意味で練習問題 11.11 の解答を使うことができる。この2つの単語は同音異義語であるからどうかの検証には CMU 発音辞書を使うことができる。 [http://www.speech.cs.cmu.edu/cgi-bin/cmudict](http://www.speech.cs.cmu.edu/cgi-bin/cmudict) または [http://thinkpython.com/code/c06d.txt](http://thinkpython.com/code/c06d.txt) からダウンロードできる。 また、[http://thinkpython.com/code/pronounce.py](http://thinkpython.com/code/pronounce.py) もダウンロードできる。 このプログラムは音声準備が単語を生成する主要な機能を持つ Python の辞書として関係する。 パズル名人との同音異義語プログラムを作成せよ。 解答先: [http://thinkpython.com/code/homophone.py](http://thinkpython.com/code/homophone.py) #################### File: ThinkPython.pdf Page: 193 Context: 193第14章ファイル14.1永続性これまでみてきたプログラムは短時間実行し、結果を表示し、それが終われば消えてしまうという意味で過度的なものだ。もしプログラムを再度走らせようと思ったら、まっさらな状態からに再実行することしかない。他のプログラムは永続的（persistent）だ。それらは長い時間（または常に）動いている：それらはデータの一部を外部記憶装置（例えばハードディスク）に保存しておく。そして、プログラムが終了しても、終了時のデータを使って再実行ができる。このような永続的なプログラムの典型はオペレーティング・システムで、コンピュータが起動している間はほぼ動いている。WEBサーバはもう一つの例だ。これはネットワーク上の要求に対応するように常に動いている。プログラムが扱うデータを保持する最も簡単な方法はテキストファイル（textfile）の読み込み書き込みである。テキストファイルの読み込みについては既に触れたので、この章では書き込みを議論する。また別な方法はプログラムの状態をデータベースに保存しておくものだ。この章では簡単なデータベースを示し、プログラムの状態をこのデータデースに保存するときに使うモジュールpickleを紹介する。14.2読み込み・書き込みテキストファイルは外部記憶装置（ハードディスク、フラッシュ・メモリー、CD-ROM等）に文字ベースで保存される。既に、9.1節で読み込みのためのopenとreadについては学習した。書き込みは’w’モードでファイルをオープンする：>>>fout=open(’output.txt’,’w’)>>>printfout #################### File: ThinkPython.pdf Page: 249 Context: ``` 18.10 データカプセル化 ==================== （注意：モジュール名が card の場合である） 　まず Hand の shuffle メソッドはクラス Deck で定義されたものを使っていることが分かった。関数 find.defining_class ではメソッドが探索されるクラスのリストを名前付きメソッド mr が使っている。この "MR" は "method resolution order" の略である。 　以下はプログラム設計に関しての示唆である。何かの理由でメソッドを置き換える必要があるときはいつでも、そのインターフェースはもともと同じでなければならない。言い換えれば、同じ他の振る舞いに見えること。つまり、自己参照性と副作用を作り出すように。この条件に従ってプログラムを設計すると、上位クラス（例えば Deck）とのインターフェースが有効機能にすること。この関数はそのクラス（例えば Hand や PokerHand）のインスタンスで有効に使えることになる。 scrollingに戻ると、そのコードは家のように簡単に再利用できる。 ## 18.10 データカプセル化 　第十六章では「オブジェクト指向設計」とも呼ぶべきプログラム開発設計の過程を示した。まず必要な実体、Time, Point, Rectangle を定義した。そして、これを表示するためのクラスを定義した。各々は、それぞれオブジェクト上現実世界の米国的な内側にある実体（少なくとも客観的な視点の）を持つ。 　しかし、どのようなオブジェクトがあるのか、それらが小さければ使用するのかの部分で「はい」はちょっとおかしいこともある。このような場合においては、関数のインターフェースはカプセル化や一般的な原則の実現を考えるに、クラスのインターフェースもデータカプセル化（data encapsulation）の原則を案出したのには意味があった。 　13.8節で言及したマルコフ解析は上記例を提供してくれる。 　http://thinpython.com/code/markov.py をダウンロードしてそのコードを眺めると、いくつかの関数が読み込まされることに大変好意的な suffix_map と prefix_map が例示されている： ```python suffix_map = {} 　この変更は大変素数であるので、一度に二つのテキストの解析ができるだけである。この二つのテキストを同時に解析するとなると、同じデータ構造に追加するとこうなる（これは具体的ある結果を生む）複数の解析になるチー ``` #################### File: ThinkPython.pdf Page: 256 Context: 256第19章事例研究：Tkinterボタン（Button）：それが押されると何かのアクションが実行される文字また画像でできたウィジェットである。カンバス（Canvas）：線、長方形、円や他の図形を描くことができる領域である。エントリ（Entry）：ユーザがテキストを入力できる領域である。スクロールバー（Scrollbar）：他のウィジェットの可視化領域を制御するウィジェットである。フレーム（frame）：大抵は見えないが、他のウィジェットを含んだ入れ物である。一つのGuiを生成したときに現れた灰色の正方形がフレームである。新たにウィジェットを生成するとそれはこのフレームに追加される。19.2ボタンとコールバックメソッドbuでボタンが生成される：button=g.bu(text=’Pressme.’)メソッドbuからの戻り値はボタンオブジェクトである。フレーム上に現れたこのボタンはこのオブジェクトのグラフィックスを用いた表現である。このオブジェクトに対して発動されるメソッドによってこのボタンを制御できる。メソッドbuは見栄えや関数の制御のために32個の引数を受け取る。それらの仮引数はオプション（options）と呼ばれている。32個のオプションの全てに値を入れる替わりにtext=’Pressme.’のようなキーワード付き引数機能（keywordargument）を使って必要なオプションだけを設定できる。ところでフレームにウィジェットを追加すると、それは「密着包装」される、つまり、フレームはウィジェットの大きさになる。さらにウィジェットを追加するとフレームはそれらを包容するように大きくなる。　メソッドlaはラベルを生成する：label=g.la(text=’Pressthebutton.’)既定値としてTkinterはウィジェットを上から下へ左右の中心に置く。この振る舞いを再定義する方法には直ぐに出会う。ボタンを押しても何も起こらない。なぜならばまだ「配線がされて」いないからだ、つまり、何をすべきが教えてないからだ。ボタンの振る舞いを制御するオプションはcommandである。このcommandが持つ値はそのボタンが押されたときに実行される関数である。その関数の例を以下に示す。 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 121 Context: 121第9章事例研究：単語あそび9.1単語リストの読み込みこの章の演習では英単語のリストが必要だ。英単語のリストはWebで入手可能なものが沢山あるが、我々の目的に最適なものはMobyレキシコンプロジェクト（http://wikipedia.org/wiki/Moby_Projectをみよ）の一部としてGradyWardによって収集され、公開されている英単語リストがその一つである。それは公式のクロスワードパズルや他の英単語ゲームに使える113,809個の英単語リストである。この集録は113809f.ficという名前のファイルになっているが、もっと簡単な名前、words.txtでhttp://thinkpython.com/code/words.txtからダウンロードできる。このファイルは単純なテキストファイルであるので、テキストエディタで閲覧できるし、Pythonで読むこともできる。組み込み関数openの引数ファイル名を与え実行するとファイルオブジェクト（fileobject）を返してくる。これを使ってファイルを読むことができる：>>>fin=open(’words.txt’)>>>printfin変数finは入力に使うファイルオブジェクトによく使われる名前である。モード’r’は読み込みモードでファイルがオープンされたことを示す（その逆は書き込みモードで’w’である）。ファイルオブジェクトは読み込みのためのいくつかのメソッドを提供している。その一つはreadlineでこれは文字を改行記号に達すまで読み込み、その結果を文字列として返すメソッドである：>>>fin.readline()’aa\r\n’このリストの第一番目の単語は“aa”である。これは溶岩の一種である。符号\r\nは二つ特殊記号、キャリージ・リターンと改行でこの単語を次ぎのものから分離 #################### File: ThinkPython.pdf Page: 290 Context: 290付録Bアルゴリズムの解析この実装を論証するためにPythonを用いる。しかし、実際にはそのようなコードをPythonで書くことはないだろう。何故ならPythonでは辞書型を使えばよいからだ。この章では辞書型が存在しない世界を想像し、キーから値を写像するデータ構造を実装したいのだと思ってほしい。実装したい操作は以下のようだ：add(k,v)：キーkから値vの写像の追加。Pyhtonの辞書型dではd[k]=v。get(target)：targetがキーであるような値を探索し、その値を返す。Pyhtonの辞書型dではd[target]またはd.get(target)。さて以下では各キーは唯一であると仮定しよう。このようなインタフェースの最も簡単な実装はキーと値のペアをタプルとするリストにすることだ：classLinearMap(object):def__init__(self):self.items=[]defadd(self,k,v):self.items.append((k,v))defget(self,k):forkey,valinself.items:ifkey==k:returnvalraiseKeyErrorメソッドaddはキー・値のペアの一つをアイテムのリストに追加する。これは（マップの大きさに関係なく）一定時間でできる。メソッドgetは一つのforループ使ってtargetキーを探索しその値を返す、なければKeyErrorの例外を発生させる。この処理は（マップの大きさに比例して時間がかかるので）線形である。別な方法は予めリストをキーでソートしておくことが考えられる。これであるとメソッドgetには二分探索が使えるので、この処理時間はO(logn)のオーダーだ。しかし、新規のアイテムをリストに挿入するためにはリストの横断的処理が必要なのでこの処理は線形になる。従ってこれはあまり期待できない。その他、メソッドaddとメソッドgetを共にO(logn)のオーダーにするデータ構造（http://em.wikipedia.org/wiki/red-black_tree）もあるが、目標の一定時間処理ではない。先に行こう。LinearMapを改良する一つの方法はキー・値ペアのリストを小さいリストに分割することだ。以下はその実装でBetterMapと名付けた。このリストは100個の #################### File: ThinkPython.pdf Page: 128 Context: 128第9章事例研究：単語あそびある。しかも、私の知る得る限りではこれが唯一の単語だ。条件をみたしている単語は多分500個近くあるかもしれないが、私はその一つしか知らない。さて、その単語は何か？この単語を見つけるプログラムを作成せよ。解答例：http://thinkpython.com/code/cartalk1.py練習問題9.8これもCarTalkのパズル名人による。(http://www.cartalk.com/contest/puzzler/transcripts/200803）先日ハイウエイをドライブしていた。そしてたまたま私の車の走行距離計が目に入った。多くの走行距離計と同じで6桁の数字で走行距離がマイルを単位として表示されている。従って、私の車が300,000マイル走ったのであると表示は3-0-0-0-0-0となる。さて、あの日に私がみた走行計の文字は興味あるものであった。最後の四桁の数字が回文になっていたのだ。つまり、それらは前から読んでも後から読んでも同じだったわけだ。例えば、5-4-4-5は回文だ。距離計は例えば3-1-5-4-4-5となっていたわけである。ところが1マイル走って距離計をみると今度は最後の五桁が回文になっていた。例えば、3-6-5-3-5-6ようだ。さらに1マイル走って距離計をみると六桁の内中間の四文字が回文になっていた。さらに驚くことに、1マイル走って距離計をみるとなんと六桁全体が回文になっていた。問題は最初に眺めた距離計の表示は何か？六桁全ての数字をテストし、上の条件を満たす組み合わせを表示するPythonプログラムを書け。　解答例：http://thinkpython.com/code/cartalk2.py練習問題9.9これもまたCarTalkからである。探索手法で解けるはずだ。(http://www.cartalk.com/contest/puzzler/transcripts/200813）母親を最近に訪ねた、そして私の年齢の二桁の数字が母のそれと逆順になっていることに気が付いた。例えば、母が73で、私が37といった具合だ。このような状況がどの位の頻度で起ったのか話題になったが、話が横道に逸れてしまい、答えを得る機会がなかった。自宅に帰った後に、この年齢の逆順はこれまで6回起きていたことが分かった。また、幸運ならば、この数年中にこの逆順が起こることも分かった。さらに、充分に幸運ならばこの逆順はさらにもう一度訪れるだろうと期待できた。従って（母が99歳になるまで）8回の頻度でこの現象が起きたことになる。問題は、私の現在の年齢はいくつか？ ########## """QUERY: whos is the author of thin Python""" Consider the chat history for relevant information. If query is already asked in the history double check the correctness of your answer and maybe correct your previous mistake. If you find information separated by a | in the context, it is a table formatted in Markdown - the whole context is formatted as md structure. Important: Take a look at the QUERY and only the QUERY. Please try always to answer the query question. If the client ask for a formatting structure follow his advise.But if the question is vague or unclear ask a follow-up question based on the context. Final Files Sources: ThinkPython.pdf - Page 12, ThinkPython.pdf - Page 2, ThinkPython.pdf - Page 311, ThinkPython.pdf - Page 1, ThinkPython.pdf - Page 3, ThinkPython.pdf - Page 13, ThinkPython.pdf - Page 55, ThinkPython.pdf - Page 10, ThinkPython.pdf - Page 20, ThinkPython.pdf - Page 44, ThinkPython.pdf - Page 26, ThinkPython.pdf - Page 14, ThinkPython.pdf - Page 201, ThinkPython.pdf - Page 6, ThinkPython.pdf - Page 202, ThinkPython.pdf - Page 11, ThinkPython.pdf - Page 181, ThinkPython.pdf - Page 52, ThinkPython.pdf - Page 270, ThinkPython.pdf - Page 262, ThinkPython.pdf - Page 51, ThinkPython.pdf - Page 49, ThinkPython.pdf - Page 22, ThinkPython.pdf - Page 48, ThinkPython.pdf - Page 162, ThinkPython.pdf - Page 9, ThinkPython.pdf - Page 122, ThinkPython.pdf - Page 23, ThinkPython.pdf - Page 28, ThinkPython.pdf - Page 200, ThinkPython.pdf - Page 258, ThinkPython.pdf - Page 271, ThinkPython.pdf - Page 66, ThinkPython.pdf - Page 178, ThinkPython.pdf - Page 298, ThinkPython.pdf - Page 191, ThinkPython.pdf - Page 260, ThinkPython.pdf - Page 94, ThinkPython.pdf - Page 207, ThinkPython.pdf - Page 15, ThinkPython.pdf - Page 255, ThinkPython.pdf - Page 45, ThinkPython.pdf - Page 195, ThinkPython.pdf - Page 56, ThinkPython.pdf - Page 38, ThinkPython.pdf - Page 43, ThinkPython.pdf - Page 62, ThinkPython.pdf - Page 168, ThinkPython.pdf - Page 79, ThinkPython.pdf - Page 110, ThinkPython.pdf - Page 257, ThinkPython.pdf - Page 39, ThinkPython.pdf - Page 53, ThinkPython.pdf - Page 78, ThinkPython.pdf - Page 4, ThinkPython.pdf - Page 203, ThinkPython.pdf - Page 237, ThinkPython.pdf - Page 105, ThinkPython.pdf - Page 185, ThinkPython.pdf - Page 183, ThinkPython.pdf - Page 65, ThinkPython.pdf - Page 225, ThinkPython.pdf - Page 27, ThinkPython.pdf - Page 278, ThinkPython.pdf - Page 40, ThinkPython.pdf - Page 71, ThinkPython.pdf - Page 263, ThinkPython.pdf - Page 64, ThinkPython.pdf - Page 274, ThinkPython.pdf - Page 35, ThinkPython.pdf - Page 118, ThinkPython.pdf - Page 198, ThinkPython.pdf - Page 220, ThinkPython.pdf - Page 179, ThinkPython.pdf - Page 60, ThinkPython.pdf - Page 34, ThinkPython.pdf - Page 82, ThinkPython.pdf - Page 205, ThinkPython.pdf - Page 57, ThinkPython.pdf - Page 76, ThinkPython.pdf - Page 204, ThinkPython.pdf - Page 184, ThinkPython.pdf - Page 93, ThinkPython.pdf - Page 305, ThinkPython.pdf - Page 299, ThinkPython.pdf - Page 175, ThinkPython.pdf - Page 266, ThinkPython.pdf - Page 68, ThinkPython.pdf - Page 63, ThinkPython.pdf - Page 297, ThinkPython.pdf - Page 47, ThinkPython.pdf - Page 108, ThinkPython.pdf - Page 61, ThinkPython.pdf - Page 264, ThinkPython.pdf - Page 182, ThinkPython.pdf - Page 29, ThinkPython.pdf - Page 129, ThinkPython.pdf - Page 16, ThinkPython.pdf - Page 275, ThinkPython.pdf - Page 216, ThinkPython.pdf - Page 7, ThinkPython.pdf - Page 37, ThinkPython.pdf - Page 31, ThinkPython.pdf - Page 156, ThinkPython.pdf - Page 300, ThinkPython.pdf - Page 58, ThinkPython.pdf - Page 19, ThinkPython.pdf - Page 74, ThinkPython.pdf - Page 120, ThinkPython.pdf - Page 172, ThinkPython.pdf - Page 98, ThinkPython.pdf - Page 287, ThinkPython.pdf - Page 236, ThinkPython.pdf - Page 163, ThinkPython.pdf - Page 193, ThinkPython.pdf - Page 249, ThinkPython.pdf - Page 256, ThinkPython.pdf - Page 121, ThinkPython.pdf - Page 290, ThinkPython.pdf - Page 128 ================================================== **Elapsed Time: 0.00 seconds** ================================================== FINAL ANSWER Answer: [Answer was streamed to client] ================================================== **Elapsed Time: 2.82 seconds** ================================================== SERVICES Services: [{'type': 'chat_embeddings', 'model': 'text-embedding-3-large', 'input_tokens': 8, 'output_tokens': 0, 'total_tokens': 8}, {'type': 'chat', 'model': 'gemini-1.5-flash', 'input_tokens': 48747, 'output_tokens': 7, 'total_tokens': 48754}] ================================================== **Elapsed Time: 0.17 seconds** ==================================================