はじめに／基本

コーディングスタイル／ドキュメンテーション

• コーディングスタイル
  • Python のコーディングスタイル
  • Visual Studio Code で Python 用のフォーマッター (Black) を使う
• ドキュメンテーション
  • ドキュメンテーションコメント (docstring) を記述する
  • Windows で pydoc コマンドを使用できるようにする
  • 関数やクラスのソースコードを確認する (insepct)

開発ツール／デバッグ／ユニットテスト

• Python プロジェクト用の爆速パッケージマネージャ uv を導入する
• 実行環境／仮想環境
  • python コマンドのバージョンを切り替える (pyenv, py)
  • Python の実行環境を venv で切り替える（仮想環境）
  • Python の実行環境を virtualenv で切り替える（仮想環境）（Python 3.2 以前）
• パッケージ
  • Python のパッケージ管理ツール (pip) の使い方
  • Python スクリプトを Windows の実行ファイル (.exe) に変換する (py2exe)
• 対話型シェル
  • Python の対話型シェルのスタートアップ処理を設定する (PYTHONSTARTUP)
  • Python の対話型シェルで使える小技
• テスト
  • Python でユニットテストを記述する (unittest)
• パフォーマンス
  • Python コードの実行時間を計測する (datetime.now)

python コマンド／実行環境

• python コマンドでワンライナーを実行する
• Python スクリプトの中で Python のバージョンを確認する (sys.version)
• 拡張子に関連付けられたアプリケーションでファイルを開く (os.system)
• Python の最大再帰数を調べる／変更する
• Python から外部プログラムを起動する (subprocess.run)
• 環境変数
  • 環境変数を参照する (os.getenv, os.environ)
  • .env ファイルで環境変数を設定する (python-dotenv)

構文

• モジュール / パッケージ
  • Python でモジュールやパッケージを作成する
  • Python でモジュールを import する方法のまとめ
  • import 時のモジュールの検索パスを調べる (sys.path)
• 型 / 変数
  • Python の型の一覧、ある値の型を調べる (type)
  • Python で定数を定義する
• 制御構文
  • Python の if 構文
  • Python の switch 構文
  • range による数値のループ処理いろいろ
  • 三項演算子（条件演算子）を扱う
  • 全てが真 (all)、少なくとも一つが真 (any) かどうか調べる
• メソッド / 関数
  • Python の関数をキーワード引数を使って呼び出す
  • Python の関数で可変長引数を扱う (*args, **kwargs)
• クラス
  • クラス定義の基本 (class)
  • オブジェクトを print 関数で出力できるようにする (__str__)
  • オブジェクトの属性に名前でアクセスする (getattr, setattr)
  • dataclass デコレーターで簡単にデータクラスを定義する

型

数値

• 2進数、8進数、16進数の数値リテラル
• 数値と文字（文字列）を変換する (chr, ord, int, hex, oct, bin)
• 整数の割り算の結果を整数 or 少数点数で取得する
• 小数点以下を四捨五入する／切り捨てる／切り上げる
• 独自オブジェクトの配列から最小値、最大値を求める (min_by/max_by)
• リスト要素の合計値を求める (sum)
• ランダムな数値（乱数）を生成する (randrange, randint, random, uniform)
• 階乗を求める (math.factorial)
• 順列の数 (nPr) を求める
• 組み合わせの数 (nCr) を求める

文字列

• Python の文字列リテラルいろいろ
• 文字列の中で変数を展開する（書式文字列によるフォーマット） (str#format, % 演算子)
• 同じ文字列を繰り返した文字列を作成する
• 文字列の長さを調べる (len)
• 文字列がある文字列で始まっている／終わっているかを調べる
• 文字列が正規表現に完全一致するか調べる (re.fullmatch)
• 文字列内の部分文字列を検索する／抽出する（正規表現）
• 文字列を置換する (str.replace, re.sub, re.subn)
• 分割
  • 文字列をデリミタで分割する (split)
  • 文字列を改行で分割して 1 行ずつのリストにする (splitlines)
  • 文字列を 1 文字ずつに分割してリストにする
• リスト内の要素を結合して文字列にする (join)
• 文字列を逆順にする（反転させる）
• ランダムな文字列を生成する (random.choice)
• Python で UUID を生成する (uuid.uuid4)
• JSON
  • JSON テキスト ⇔ Python オブジェクトの相互変換 (json.loads, json.dumps)

シーケンス (Lists and Tuples)

• リストとタプルの違い
• リストとタプルの生成
  • リストやタプルをサイズを指定して作成する (［］＊ N)
  • 連番からなるリストを生成する (range)
• リストに要素を追加する／リストを結合する (append, extend, +)
• リスト／タプルをループで処理する
• リスト／タプルのサイズを取得する (len)
• リスト／タプル内の要素をランダムで取得する (random.choice, random.choices, random.sample)
• リストを昇順ソート／降順ソートする (list.sort/sorted)
• リストをシャッフルする (random.shuffle)
• リストから特定の値を持つ要素を削除する (list.remove)
• リストをフィルタして条件に一致する要素を抽出する (filter)
• リスト内の特定の値を持つ要素の数を数える (list.count)
• リスト内の条件に一致する要素の数を数える
• リスト内の要素をまとめて変更する (map)
• 二次元配列を作成する
• 二次元配列をソートする
• 2 つのリストに重複する要素を抽出する（set と &）

辞書・ディクショナリ (Dictionary)

• dictionary（辞書）チートシート
• dictionary（辞書）の基本
  • dictionary オブジェクトを作成する ({}, dict)
  • dictionary の要素を参照・変更する ([], get)
  • dictionary の要素数を取得する (len)
  • dictionary に指定したキーが存在するか調べる (in)
  • dictionary の要素を削除する (del)
  • dictionary をループ処理する (items, enumerate)
• dictionary の要素をソートして出力する (sorted)
  • キーでソートしてループ（昇順/降順）
  • 値でソートしてループ（昇順/降順）
• キーのリストと値のリストを組み合わせて dictionary を生成する (zip)
• dictionary からキーや値のリストを作成する (keys, values, items)
• 2 つの dictionary をマージする (update)
• dictionary にキーが存在しない場合のみ新しい値を格納する (setdefault)
• dictionary の内部的な要素順序を変更する (dict, OrderedDictionary)

セット (Set)

• set オブジェクトの基本
• set オブジェクトで集合演算を行う

入出力 (I/O)

コマンドライン引数／標準入力／標準エラー出力

• コマンドライン引数
  • コマンドライン引数を扱う (sys.argv)
  • argparse モジュールでコマンライン引数を扱う
• キーボードからのユーザ入力を取得する (input, getpass)
• print
  • print 関数の改行を抑制する
  • print 関数に複数のパラメータを渡した時の接続文字を変更する
  • 標準入力から読み込む (sys.stdin, fileinput)
  • 標準エラー出力へ出力する (sys.stderr)
  • 任意のオブジェクトを見やすく整形して出力する (pprint)

パス

• 実行中のスクリプトのファイル名やパスを取得する
• パスからファイル名だけを取り出す (basename)
• パスを結合する (join)
• パスを指定したディレクトリからの相対パスに変換する (os.path.relpath)

ファイル／ディレクトリ

• 列挙
  • ディレクトリ内のファイルを列挙する (os.listdir, os.walk, glob)
  • 指定した拡張子や名前のファイルを列挙する (glob.iglob, glob.glob)
• コピー／移動／リネーム
  • ファイル／ディレクトリの名前を変更する (os.rename, os.renames)
  • ファイル／ディレクトリをコピー、移動する (shutil.copyfile, shutil.copy, shutil.copytree, shutil.move)
• 作成／削除
  • ディレクトリを作成する (os.mkdir, os.makedirs)
  • ディレクトリを削除する (os.rmdir)
• ファイル／ディレクトリの存在を確認する (os.path.exists, os.path.isfile, os.path.isdir)
• Python スクリプトが格納されているディレクトリのパスを取得する
• テンポラリファイル／ディレクトリを作成する (tempfile)

ファイルの読み書き

• 基本的なファイル読み書き
  • テキストファイルを読み込む (open, read, readline, readlines)
  • テキストファイルを書き込む (open, write, writelines)
• CSV/TSV
  • CSV ファイルや TSV ファイルを読み込む (csv.reader)
• JSON ファイル
  • JSON 形式のテキストファイルを読み書きする (json.load, json.dump)
  • Python のワンライナーコマンドで JSON ファイルを整形する (json.tool)
• YAML ファイル
  • YAML ファイルを扱う
• HTML ファイル
  • HTML をパースする (HTMLParser)
  • HTML をパースする (BeautifulSoup)
• XML ファイル
  • XML を扱う方法いろいろ
  • XML をパースする (ElementTree)
  • XML をパースする (minidom)
  • XPath を使って XML 要素を参照する (ElementTree)
  • XML を構築する (minidom)
• Excel ファイル
  • Excel ファイルを読み込む (xlrd)
• ZIP/JAR ファイル
  • ZIP/JAR ファイルの内容を読み込む (zipfile)
  • ZIP ファイルを作成・展開する (shutil.make_archive, shutil.unpack_archive)
• その他のファイル、応用サンプル
  • HTML ファイルや Markdown ファイルやプレーンテキストに変換する (unstructured)
  • Java や C/C++ のコード中のコメントを削除する
  • 複数ファイルの文字列をまとめて置換する (glob, re)
  • 複数ファイルをまとめて grep する

Web / HTTP

URL

• URL 文字列を各パートに分割する (urllib.parse.urlparse)
• 文字列を URL エンコード／デコードする (urllib.parse.quote, unquote, urlencode)

HTTP リクエスト

• Python で HTTP を扱う方法いろいろ
• urllib.request
  • urllib による HTTP 通信 (1) GET/POST リクエスト (urllib.request.urlopen)
  • urllib による HTTP 通信 (2) プロキシ経由でアクセスする
  • ulrlib による HTTP 通信 (3) ファイルをダウンロードする (urllib.request.urlretrieve)
  • urllib による HTTP 通信 (4) Basic 認証 (urllib.request.HTTPBasicAuthHandler)
  • urllib による HTTP 通信 (5) ヘッダを付けてリクエストする
  • urllib による HTTP 通信 (6) レスポンスヘッダを取得する
• requests パッケージのチートシート
  • requests パッケージによる HTTP 通信の例
• サンプルコード
  • Web サイトのサイトマップ (sitemap.xml) からすべての URL を抽出する

HTTP サーバー

• Python で簡易的な HTTP サーバを立てる (http.server, SimpleHTTPServer)

未分類

• ハッシュ値 (MD5/SHA-1/SHA-256/SHA-512) を求める (hashlib)
• データベース / SQL
  • Python で SQLite データベースを使用する

日時（日付／時刻）

• Python で日時（日付／時刻）の情報を扱う (datetime, date, time, timedelta)
• 現在時刻から YYYY-MM-DD のような日付文字列を生成する (strftime)

画像処理

scikit-image

• scikit-image で画像処理
• scikit-image の data パッケージに含まれるテスト画像を使用する

OpenCV

• OpenCV: 画像を閾値で二値化（白黒画像化）する (cv2.threshold)

keras

• MNIST の手書き数字データをダウンロードして表示する (keras.datasets.mnists)

データ分析 (NumPy / pandas / Matplotlib / scikit-learn)

共通

• NumPy / pandas / Matplotlib の概要とインストール

NumPy

• NumPy 配列 (ndarray) の基本
• NumPy 配列 (ndarray) の作成方法まとめ

pandas

• pandas でラベル付き 1 次元データを扱う (Series)

• pandas でラベル付き 2 次元データを扱う (DataFrame)

• pandas で CSV/TSV ファイルを読み込む (pd.read_csv, pd.read_table)

• pandas で CSV/TSV ファイルを出力する (pd.to_csv)

• pandas で DataFrame をループ処理する (iterrows, items)

• pandas チートシート

  • DataFrame のデータ抽出方法まとめ 具体例
  • DataFrame のデータ加工方法まとめ
  • DataFrame の欠損値 (NaN) の扱い方まとめ

• pandas の DataFrame のカラム（列）名やインデックス（行）名を変更する (df.rename, df.add_prefix, df.add_suffix)

• pandas の DataFrame から数値カラムだけ抽出する (df.select_dtypes)

• pandas の DataFrame のカラムのデータ型を変更する (df.astype)

• Python データ分析: カテゴリデータを扱う

Matplotlib

• Matplotlib の Axes、Figure、pyplot の関係を理解する
• Matplotlib によるプロットの例（散布図）

scikit-learn

• scikit-learn 組み込みのデータセットを扱う (sklearn.dataset)

wxPython

基本ウィンドウとレイアウト

• wxPython によるウィンドウ表示の基本
• wxPython - Dialog（ダイアログ）
• wxPython - Frame（フレーム）
• wxPython - Layout（レイアウト）
• wxPython - SplitterWindow（スプリッターウィンドウ）

各種コンポーネント

• wxPython - Button（ボタン）
• wxPython - CheckBox（チェックボックス）
• wxPython - CheckListBox（チェック付きリストボックス）
• wxPython - Choice（プルダウンボックス）
• wxPython - ComboBox（コンボボックス）
• wxPython - Gauge（プログレスバー）
• wxPython - Grid（グリッド）
• wxPython - HtmlWindow（HTML ウィンドウ）
• wxPython - ListBox（リストボックス）
• wxPython - Menu（メニュー）
• wxPython - RadioButton（ラジオボタン）
• wxPython - Slider（スライダー）
• wxPython - SpinCtrl（スピンコントロール）
• wxPython - StaticText（変更不可のラベル）
• wxPytnon - StatusBar（ステータスバー）
• wxPython - TextCtrl（テキスト入力用）

その他の wxPython メモ

• wxPython のイベントハンドラを理解する
• wxPython アプリケーションのエラー出力方法を理解する
• wxPython によるグラフィックス処理を理解する
• wxPython でマウスカーソル関連のイベントを処理する
• wxPython のコンポーネントをドラッグで動かせるようにする
• wxPython 関連コラム

コラム

• Python 開発の歴史
• Python のインデントによる構造化に慣れる
• Python のリスト内包表記に慣れる