高等学校 情報Iの要点 コンピュータとプログラミング後編 #3

リュディアです。引き続き高等学校 情報Iの要点 コンピュータとプログラミング後編 をまとめていきます。

高等学校 情報Iの要点 コンピュータとプログラミング後編 のまとめへのリンクをまとめておきます。

Google Colab を使って Python の文法の基礎を見ていきます。今回も新しいノートブックを作成するところから進めてください。次のような Untitled1.ipynb というノートブックができていますね。今日は四則演算を行い結果を print で表示してみます。まず簡単な例からスタートします。

a, b は変数と言います。数学の変数、例えば y = ax の x ですが、はいろいろな値をとりうる文字のことです。一方でプログラミング言語における変数は空き箱をイメージするとよいと言われます。この例ですと変数（空き箱）a を用意して、そこに 3 を設定するという意味です。b も同様で変数（空き箱）b に 2 を設定しています。結果として a + b = 3 + 2 = 5 となります。足し算の結果は print で出力しています。

では、減算 a - b、乗算 a * b`、除算 a / b も print で出力してみてください。

では次に左上の +コードをクリックしてコードを書く領域を増やして以下のように入力して実行してください。

どうでしょうか？別のコード領域に書いた a, b の値が、新しいコード領域でも使えていますね。Google Colab では上のコード領域に書いた内容は下のコード領域で使うことが可能です。

ここで思い出してほしいのですが、アルゴリズムはフローチャートで図示できること、またアルゴリズムはすべて順次、分岐、反復の組合せで記述できると書きました。ここまでで書いている内容は a + b を出力するアルゴリズムと考えて、順次のみで記述できていると考えられます。

では次に分岐を Python で書いてみましょう。a が b 以上であれば OK を表示、a が b未満であれば NG を表示するプログラムを書いてみます。+コードで新しいコード領域を作って書いてみましょう。

if ... else という Python の分岐構文を使いました。今は a = 3, b = 2 なので常に a >= b が成立、つまり常に表示されます。Python の特徴である if、else の行末にコロン：を忘れないよう注意してください。またネストやインデントと言われる行先頭の空白領域も重要です。Python ではこの空白領域の深さでプログラムの構造を管理しています。

最後に反復です。1 から c - 1 まで足し算するプログラムを書いてみましょう。また +コードで新しいコード領域を作って書いてみましょう。

反復にはいろいろな書き方があるのですが、以下の記述を使いました。

for i in range(1, c, 1):

for の後の i は反復をカウントするための変数です。この変数 i が初期値 1 で始まり、c になるまで +1 ずつされていくことを表しています。ここでも for の次の行から始める行先頭の空白に注意してください。

そしてプログラミング独特の記述方法でなおかつよく見かける x = x + i という書き方です。これはこの計算前の変数 x に変数 i を加え計算結果を再度変数 x に書き戻すことを意味します。プログラミングではよく使いますが、最初は意味がわからないですね。慣れるしかないです。

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では、ごきげんよう。