データの型と構造

Python (に限らずたいがいのプログラム言語)では、変数に代入できる数や文字などのデータに「型」がある。

Python のデータ型

整数(integer)
長い整数(long integer)
浮動小数点数(floating point number)
複素数(complex number)
文字列(string)
タプル(tuple)
リスト(list)
ディクショナリ(dictionary)

ここでは、それぞれ要点だけを説明する。詳しくは Python の教科書や WWW 上のオンラインドキュメント、オープンソースなコードを探して勉強して欲しい。過去の授業の資料も参考に。

数

数には整数, 長い整数, 浮動小数点数, 複素数 がある。整数は桁数が多くなると自動的に長い整数に変換される（らしい ... 他の言語では変換されないほうが多い)。整数同士の割り算は小数点以下を切り捨てるので、切捨てされたくない場合には浮動小数点を使う。複素数の使い方は省略。
例：

% python
Python 2.2.2 (#1, Oct 31 2002, 13:31:46)
[GCC 2.95.3 20010315 (release)] on sunos5
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 654 / 321
2
>>> 654. / 321
2.0373831775700935
>>>

前回の enzan.py を enzanf.py にコピーして以下のように修正して実行して見よう。 atoi() の代わりに atof() を使うと文字列を浮動小数点数に変換する。また、出力には %d でなく %g を使う。

#!/pub/sol8/bin/python

import string, sys

def enzanf(a,b):
    print '実行'
    print '    a = %g' % a
    print '    b = %g' % b
    print 'a + b = %g' % (a + b)
    print 'a - b = %g' % (a - b)
    print 'a * b = %g' % (a * b)
    if b != 0:
        print 'a / b = %g' % (a / b)

if __name__ == '__main__':
    a = string.atof(sys.argv[1])
    b = string.atof(sys.argv[2])
    enzanf(a, b)

文字列

文字列定数はシングルクォート('), ダブルクォート("), またはトリプルクォート(""") で囲む。クォートは開いたもので閉じるのが原則なので、文字列の中に同じクォートが出る場合には \ (円記号/バックスラッシュ) でエスケープする。トリプルクォートは複数行に渡る文字列定数を定義できる。
例：

>>> a = "Hello, World"
>>> b = "Hello, \"World\""
>>> print b
Hello, "World"
>>> c = 'Hello, "World"'
>>> print c
Hello, "World"
>>> d = """Hello!
... Hi! Howdy.
... """
>>> print d
Hello!
Hi! Howdy.

>>>

文字列の演算

文字列には + * % の演算が定義されている。

>>> a = "Hello "
>>> b = "World "
>>> a + b
'Hello World '
>>> a * 5 + b
'Hello Hello Hello Hello Hello World '
>>> a = "Hello %s"
>>> a % b
'Hello World '
>>>

タプルとリスト

タプルとリストはどちらも「順序のある要素の並び」（シーケンス）であるが、タプルは一度作成したら変更できないのに対し、リストは順序の並べ替えや要素の挿入・削除ができる。ここではリストを説明する。
リストには演算 + * の他に、関数 append()で追加したり、del で要素を削除したり、pop() で最後の要素を取り出して削除したりする機能がある。（詳しくはオンラインマニュアルなどを参照）

>>> a = [1, 3, 5, 7, 9]
>>> a[0]
1
>>> a[3]
7
>>> a[1:4]
[3, 5, 7]
>>> a[3] = 8
>>> a
[1, 3, 5, 8, 9]
>>> a.append(11)
>>> a
[1, 3, 5, 8, 9, 11]
>>> del a[2]
>>> a
[1, 3, 8, 9, 11]

ディクショナリ

リストは要素に番号を付けて参照するのに対し、ディクショナリでは文字列を使って参照する。

>>> d = {'spam': 2, 'eggs': 3}
>>> d['spam']
2
>>> d.keys()
['eggs', 'spam']
>>> d.values()
[3, 2]
>>>

練習問題

練習は（もちろん）~/coreinfo/python で行うこと。

上記の浮動小数点演算のプログラムを作成する。
適当な値を入れて計算し、その結果を kekkaf ファイルに入れる。

次のプログラムで「後入れ先出し」(Last-In-First-Out = LIFO) 型バッファである、スタック (stack) のシミュレーションを行う。 (プログラムファイル名 stack.py) プログラムを作成し、適当な引数を付けて実行した結果を stacktest ファイルに入れる。

#!/pub/sol8/bin/python

import sys

stack = []

def push(data):
    print 'push:  %s' % data
    stack.append(data)
    print 'stack: %s' % stack

def pop():
    data = stack.pop()
    print 'pop:   %s' % data
    print 'stack: %s' % stack

if __name__ == '__main__':
    for i in sys.argv[1:]:
        push(i)
    while len(stack) > 0:
        pop()

次の例題でディクショナリを使った「データベースもどき」プログラム phone.py を作成し、実行してみる。

#!/pub/sol8/bin/python

import sys

phone = {
         '菊地': '8336',
         '塩田': '8337',
        }

def get_phone(teacher):
    if teacher in phone.keys():
        print '%s 先生の電話は 088-844-%s' % (teacher, phone[teacher])
    else:
        print 'そんな先生知らね！'

if __name__ == '__main__':
    get_phone(sys.argv[1])

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