2019-10-25

STEP2-0 Pythonista3でオセロ

ベータ版のお披露目

まだまだブラッシュアップする場所はありますが、とりあえずお披露目です。

何人か身近な人にも見ていただいて、「こっちのがわかりやすい！」などの意見をいただき、若干のUI改善をおこなってます。

ではでは、STEP2では、2Dゲームなどの作成に利用できる「scene」というライブラリの紹介をしながら、実際にどのように調べたり、デバッグしたりして開発していったのか、を解説したいと思います。

STEP1-6 演習7 解説 part3

Python Pythonista STEP1 ノウハウ Pythonistaのアレコレ

初心者が躓きそうなところ

下記記事で紹介した演習サイトは非常に良いです。

STEP1-2 pythonの構文を調べる - くーぱぱのエンジニア作業ログ

ただし学生さん以外は答えを知りません。

あってるか確認する方法も、解決するためのサンプルコードもないため、挫折したときに手の打ちようがないですね。

ということで、躓きそうなこの章は、解説しながら解いていきたいと思います。

演習7-3

問:

解

import sys

fh = open(sys.argv[1],'r')
line = fh.readline()
i = 1
while line:
    print(i, ' : ', line.strip())
    line = fh.readline()
    i = i + 1
fh.close

解説

といっても、この問題自体は今までの問題と比べると解説することは特にありません。

じゃあ何を解説するの？というところですが、それはPythonistaでの引数実行です。

一応このシリーズの読者の想定は、PythonistaでPythonを勉強し始めた人を想定しています。

今までは、ただ作ったpythonコードを実行すれば解決してましたが、ここでは引数でパラメータを受け取ることを前提にしています。

Pythonistaでは、どのようにして、引数をわたして実行することができるのか、紹介した記事がこちらです。

Pythonista3のアレコレ(引数実行) - くーぱぱのエンジニア作業ログ

要するに、右上のレンチマークからRun optionsを実行することで、引数が渡せますよ、という話ですね。

これわからないと、プログラムが悪いのか、やり方が悪いのか判別つかないかな、と思ったので、解説しました。

その他

使い方、演習問題など、わからない点等あれば、ご質問ください。

とりあえずこんなところでSTEP1は終了です。

続いてSTEP2です。

時系列的には既にある程度完成していますが、完成に至るまでの試行錯誤や問題点、工夫した点など、ソースを交えながら解説していきたいと思います。

以上、くーぱぱでした。

2019-10-24

STEP1-5 演習7 解説 part2

IT関連 Python STEP1 ノウハウ

初心者が躓きそうなところ

下記記事で紹介した演習サイトは非常に良いです。

STEP1-2 pythonの構文を調べる - くーぱぱのエンジニア作業ログ

ただし学生さん以外は答えを知りません。

あってるか確認する方法も、解決するためのサンプルコードもないため、挫折したときに手の打ちようがないですね。

ということで、躓きそうなこの章は、解説しながら解いていきたいと思います。

演習7-2

問:

解

def fibonacci(n):
    if n == 0 :
        return 1
    elif n == 1 :
        return 1
    else :
        return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)

n = int(input('please input real num n ='))
print(fibonacci(n))

解説

再帰関数については、こちらの記事で解説しています。 STEP1-4 演習7 解説 part1 - くーぱぱのエンジニア作業ログ

ここでも同様に問題を読み替えてみましょう。

n番目の数字は、n - 1番目の数字と、n - 2番目の数字を足した値だ！

プログラムチックに読み替えるとこんな感じですね。

fibonacci(n) = fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)

終了条件は、下記のとおりですね。

nが1のときは1だ！
nが0のときも1だ！

ということで、フィボナッチ数列の関数は出来上がりです。

終了条件は１つとは限りません。

あくまで、自分自身を呼び出さない条件と解釈すると、スムーズに理解できると思います。たぶん。

また、フィボナッチ数列の問題を再帰関数を使わずに解くとこのようになります。

def fibonacci(n):
    num1 = 1
    num2 = 1
    res = 1
    
    for i in range(0, n - 2):
        #フィボナッチ数列の計算
        res = num1 + num2
        #次の計算では、num1は現在のnum2になる
        num1 = num2
        #次の計算では、num2は現在のresになる
        num2 = res
    return res
            
n = int(input('please input real num n ='))
print(fibonacci(n))

実装できますが、ロジックの正しさが直感的には理解しづらいですね。

なんで次の計算のことを今考えないといけないの？！ってなっちゃいます。

こういったロジックのややこしさが、不具合の原因になりやすいです。

関数や、オブジェクト指向などの手法は、一つ一つの役割を小さく簡単なものに細分化することで、解決すべき問題をわかりやすいものに落とし込むことにあると思います。

もし、現在取り組んでいる問題が複雑だな、と感じることがあれば、本当に細分化ができているのか？を見つめ直してもいいかもしれませんね。

以上、くーぱぱでした。

2019-10-24

STEP1-4 演習7 解説 part1

IT関連 Python STEP1 ノウハウ

初心者が躓きそうなところ

下記記事で紹介した演習サイトは非常に良いです。

STEP1-2 pythonの構文を調べる - くーぱぱのエンジニア作業ログ

ただし学生さん以外は答えを知りません。

あってるか確認する方法も、解決するためのサンプルコードもないため、挫折したときに手の打ちようがないですね。

ということで、躓きそうなこの章は、解説しながら解いていきたいと思います。

演習7-1

問:

解1:

def power(x, n):
    return x ** n

x = float(input('please input x = '))
n = int(input('please input real num n = '))

print(power(x, n))

解説①

こちらは、非常に簡単ですね。

Pythonでは、標準で冪乗の演算が可能です。

なので、以下の手順で計算しているだけになります。

1.入力を受付け、xとnを取得する

x = float(input('please input x = '))
n = int(input('please input real num n = '))

2.関数に受け取ったパラメータを渡す

print(power(x, n))

3.関数では、冪乗演算の結果を返却する

def power(x, n):
    return x ** n

ただしこれは、問題の解答ではありますが、出題者の意図に沿った解ではないですね。

この程度であれば、関数化させる必要性がないので。

次は、この演習問題に到達するまでに得た知識をもとに、関数化に取り組んでみます。

解2:

def power(x, n):
    sum = 1
    for i in range(0, n):
        sum *= x
    return sum

x = float(input('please input x = '))
n = int(input('please input real num n = '))

print(power(x, n))

解説②

for文を使った解法ですね。

問題をプログラム的に読み替えると、

n回xを掛け算しろ

と、読み替えられます。

なので、n回のループ処理を行い、xを掛け合わせる処理を実現しました。

似たような処理は、while文でも実現できますね。

解3:

おそらく次の問題も加味すると、この解法が出題者の意図と思われます。

def power(x, n):
    if n == 0:
        return 1
    else:
        return power(x, n - 1) * x

x = float(input('please input x = '))
n = int(input('please input real num n = '))

print(power(x, n))

解説③

ポイントは問題を以下のように読み替えることです。

xのn乗は、xのn - 1乗にxを掛け算した答えだ！

数学的には当たり前の話ですね。

先程読み替えた文章を、よりプログラムチックに書くとこうなります。

power(x, n) = power(x, n - 1) * x

お気づきかと思いますが、power関数内で、再度power関数を呼び出していますね。

このように、自分自身の関数を、関数の処理内で呼び出す関数を、再帰関数と言います。

こうすることで、ややこしい(?)ループ処理などを実装することなく、解を得ることができます。

参考:再帰関数を学ぶと、どんな世界が広がるか - Qiita

再帰関数を理解するための最もシンプルな例 - Qiita

https://wa3.i-3-i.info/word14899.html

慣れるとどーってことはないんですが、慣れるまでは理解に苦しみます。

要点としては、

終了条件を定義する
終了条件に収束するように自分自身を呼び出す

というイメージです。

自分自身を呼び出すので、何度も何度も呼び出されますよね？

終わりに向かわなければ、無限に処理し続けてしまいます。(いわゆる無限ループ)

なので、自分自身を呼び出さない条件(=終了条件)を定義し、そこに向かって収束するように自分自身を呼び出すように作ります。

実際の実装にコメントを入れて補足します。

def power(x, n):
    if n == 0: #ここが終了条件
        return 1
    else:
        # nが0(終了条件)に収束する様に、
        # 自分自身を再度呼び出す
        return power(x, n - 1) * x