Python 入門プログラミング

CoderDojo青梅 午後の部では、Python言語でコードを記述してラズタンクを操作します。
本書は、Python言語を遊びながら体験するものです。

• 第一章．サーバーにSSH接続する
• 第二章．Linuxの基礎的なコマンド一覧
• 第三章．Python コードを実行する
• 第四章．（例）サイコロ乱数
• 第五章．（例）おつり計算機
• 第六章．（例）おみくじ
• 第七章．（例）じゃんけん

第一章．サーバーにSSH接続する

PythonはWindows PCにインストールして使うことができますが、各自のPC環境が異なることが想定できるので、統一するためサーバーのPythonを使います。
この章では、Windows PC から、クラウドにあるUbuntuサーバーOSにSSHコマンドを使ってリモート接続します。
なお、インターネット上のサーバーなので、SSH秘密鍵🗝️と公開鍵🔒でしっかりとセキュリティ対策してあります。

STEP１．SSH秘密鍵

Windows のユーザーディレクトリにSSH秘密鍵を保存します
ファイルエクスプローラーを起動して、ユーザーディレクトリに新しいファイルを作り、メモ帳で編集します

C:\Users\ユーザー名\.ssh\rsa_ome.txt

ファイルの内容はRSA形式のSSH秘密鍵です。内容はメンターが提供します。

-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
MIIJKAIBAAKCAgEA0　＜中略＞　Lc95n/vMkI=
-----END RSA PRIVATE KEY-----

STEP2. SSH接続

Windows PC の CMD ターミナルで、SSHコマンドを実行して、サーバーOSにログインします
オプション -i は秘密鍵の指定, -t は疑似端末の割り当て（対話的なコマンドの実行に必要）

> ssh -i .ssh\rsa_ome.txt -t ome**@dojo.funnygeekjp.com

ログインに成功すると下記プロンプトが表示されます

(pyenv) ome**@dojo:~$ 

STEP3. バッチファイル化

毎回SSH接続するときに、SSHコマンドを入力するのは大変だ。
そこで、コマンドをバッチファイル内に記述して起動を簡素化しよう。
下記ディレクトリに、メモ帳で新しいファイルを作ります。ファイル名は好きな名前をつけます。

例　C:\Users\ユーザー名\run-ome.bat

ファイルの内容はSSHコマンド

ssh -i .ssh\rsa_ome.txt -t ome**@dojo.funnygeekjp.com

バッチファイルを実行して、サーバーにログインしよう

C:\Users\ユーザー名>run-ome.bat

(pyenv) ome**@dojo:~$

第二章．Linuxの基礎的なコマンド一覧

Linux サーバーOSのコマンド一覧です

第三章．Python コードを実行する

Pythonコードを作って、実行してみる

STEP1. 実行する場所を決める

［python］というディレクトリを作って、移動する

$ mkdir python
$ cd python

STEP2. 新しいファイルでPythonコードを作る

nano エディタで新しいファイル［hello.py］を作成し、コードを書きます。
ファイル名の［.py］は python のコードであることを意味します。

$ nano hello.py

ファイルには下記コマンドを書きます

print("こんにちは")

ファイルを保存してから nanoエディタを終了します

[ctrl]+[s]
[ctrl]+[x]

STEP3. Pythonコードを実行する

pythonコマンドを実行します

$ python hello.py

もしくは
$ python3 hello.py

「こんにちは」と表示されたら成功です

第四章．（例）サイコロ

サイコロの目を乱数で表示します。ファイル名［01dice.py］

import random

print("🎲 サイコロをふります！")
input("Enterキーを押してください")

# 1〜6の数字をランダムに選ぶ
dice = random.randint(1, 6)

# 結果を表示
print(f"出た目は {dice} です！")

randomモジュールについて

乱数を使うために［import random］を取り込んでいます。
［random.randint(a, b)］は[1]から[6]までの整数の乱数を dice という変数に代入しています。
randomモジュールには下記のような機能を使えます。

print(f “” )について

下記いずれも、文字と変数をつなげて表示できます。混在するときは［f］フォーマットされた文字列の方がシンプルです
print(f”出た目は {dice} です！”)
print( “出た目は ” + dice + “です！”)

第五章．（例）おつり計算機

計算と if 文を練習します。ファイル名［02oturi.py］

# 質問と入力
print("💰 おつり計算機")
price = int(input("商品の値段を入力してください（円）："))
paid = int(input("支払った金額を入力してください（円）："))

# おつりを計算
change = paid - price

# 結果を表示
if change < 0:
    print("お金が足りません！")
else:
    print(f"おつりは {change} 円です")

第六章．（例）おみくじ

リスト変数を練習します。ファイル名［03omikuji.py］

import random

print("🔮 今日の運勢を占います！")
input("Enterキーを押してください...")

# 運勢のリスト
fortunes = ["大吉", "中吉", "小吉", "吉", "末吉", "凶"]

# ランダムに1つ選ぶ
result = random.choice(fortunes)

# 結果を表示
print(f"あなたの今日の運勢は… {result} です！")

第七章．（例）じゃんけん

じゃんけんのコードを書いてみます。ファイル名［04janken.py］

import random

# じゃんけんを定義
GU = "グー"
CHO = "チョキ"
PA = "パー"
hands = [GU, CHO, PA]

# 勝敗を判定する独自の関数
def judge(ply, com):
    if ply == com:
        return "あいこです"
    elif (ply == GU and com == CHO) or \
         (ply == CHO and com == PA) or \
         (ply == PA and com == GU):
        return "あなたの勝ち！"
    else:
        return "あなたの負け…"

# あなたの選択
print("じゃんけんゲーム！")
ply = input("あなたの手を選んでください（グー、チョキ、パー）：")
# 結果表示
com = random.choice(hands)
print(f"コンピュータの手は {com} です")
print( judge(ply, com) )

変数と定数 について

［変数］は、コードの中で内容を変更するもの。変数名は小文字で書いて区別します。
［定数］は、内容を変えない。定数名は大文字で書きます
ちなみに［関数名］は単語を組み合わせて［getScore()］や［setName()］、もしくは［get_score()］や［set_name()］などと書きます。

独自の関数について

judge()という独自の関数を作りました。Scratchではブロック定義に相当します。
関数は［def］で定義します。judge(ply, com)関数のカッコ中の ply と com は引数です。外部の変数を引き継ぎます。
judge() 内の return で渡されるテキスト”あなたの勝ち！”などは戻り値といいます。

まとめ

本書では UbuntuサーバーOS にログインして、Pythonコードを作成・実行する体験ができました。
Pythonコードは、読みやすくて使いやすい万能なプログラミング言語で、学術計算やAI, ゲーム, ホームページなど幅広く活用されています。