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2 Python プログラミング基礎

Python プログラミング基礎メインビジュアル

第 2 章の目的は 1 つです。小さなアイデアを、実行でき、データを保存でき、エラーを扱え、説明できる Python プログラムにすることです。

まず Python の作業ループを見る​

Python AI 主力能力チェーン

先に図を見てください。入門段階の Python プログラムは、ほとんどこの流れです。

入力 -> データ構造 -> 関数 -> ファイル/API/出力

Python が AI の主流であり続けるのは、この同じ流れが後でデータ整理、モデル学習、RAG 検索、API ラップ、Agent ツールになるからです。

学習順序とタスクリスト​

この表を、本章の学習ガイド兼タスクリストとして使います。

ページ手を動かすこと残す証拠
2.1.1 Python イントロダクション から 2.1.5 制御フロー変数、入出力、条件分岐、ループの小さなスクリプトを入力して変える期待どおりに出力する 5 つのスクリプト
2.1.6 データ構造同じタスクリストを、リスト・辞書・JSON 形のオブジェクトで保存してみるどの構造が合うかを説明するメモ
2.1.7 関数の基礎 と 2.1.8 モジュールとパッケージ繰り返し処理を関数とモジュールへ分ける入力と戻り値が明確なスクリプト
2.2.2 例外処理 と 2.2.3 ファイル操作データを保存し、読み戻し、ファイル欠落や破損を扱うJSON/テキストファイルとデバッグメモ 1 件
2.2.1 オブジェクト指向、2.2.5 イテレータ、2.2.6 型ヒントまず軽く読み、プロジェクトで構造や明確さが必要になったら戻るリファクタした関数またはクラス
2.3.1 タスク管理ツール から 2.3.4 AI API 体験データ保存、データ収集、API 提供、AI API 呼び出しの小プロジェクトを作るREADME の実行コマンド付きプロジェクトフォルダ
2.3.5 ハンズオンワークショップCLI コマンド、JSON 永続化、統計、レポート出力をつなげるch02_output/ とターミナル出力

本章でよく使う用語：

用語意味
CLICommand-Line Interface：文字コマンドで操作するプログラム
I/OInput/Output：データが入り、結果が出る流れ
JSONタスク、設定、API レスポンスを保存しやすい入れ子のテキスト形式
APIあるプログラムが別のプログラムを呼び出す入口
SDKAPI を使いやすい関数として包んだライブラリ

最初の実行ループ​

空の練習フォルダで次のコードを実行します。サードパーティパッケージなしで、最小の JSON タスク管理ツールを作ります。

import json
from pathlib import Path

DATA = Path("tasks.json")

def load_tasks():
    if not DATA.exists():
        return []
    try:
        return json.loads(DATA.read_text(encoding="utf-8"))
    except json.JSONDecodeError:
        return []

def save_tasks(tasks):
    DATA.write_text(json.dumps(tasks, ensure_ascii=False, indent=2), encoding="utf-8")

tasks = load_tasks()
tasks.append({"title": "Python のファイル読み書きを学ぶ", "done": False})
save_tasks(tasks)
print(f"{len(tasks)} 件のタスクを保存しました")

期待される出力：

1 件のタスクを保存しました

2 回続けて実行してください。2 回目は 2 件のタスクを保存しました と出るはずです。これで、状態を保存して読み戻せることが確認できます。

よくある失敗​

症状最初に確認することよくある修正
構文エラーエラー行とその 1 行前インデント、括弧、引用符、コロンを確認する
ファイルが見つからない現在の実行ディレクトリPath.cwd() を表示し、ファイルを移動するかパスを直す
JSON 解析に失敗するファイルが空、または形式が壊れていないかtry/except を追加し、失敗時は空リストに戻す
関数が分かりにくい入力、戻り値、隠れたグローバル状態1 つの責任を持つ小さな関数に分ける
API 呼び出しが失敗するパラメータ、ステータスコード、返ってきたエラー本文レスポンスを安全に表示し、失敗時の処理を書く

通過チェック​

次の 5 つに答えられたら、第 3 章へ進めます。

  • 何のデータが入り、何の結果が出ますか？
  • どんなときにリストより辞書が合いますか？
  • ファイルパスはどのフォルダを基準にしていますか？
  • print と return の違いは何ですか？
  • 他の人が README を見てプロジェクトを実行できますか？

印刷用のチェックリストが必要なときは、2.0 学習ガイドとタスクリスト を使ってください。次の章では、Python で CSV を処理し、データを分析し、データベースに接続します。