基本情報ではじめる Python (1) 基本構文 ～ 擬似言語と比べて覚える

矢沢 久雄
2021-05-11 更新

この連載では、プログラミングの入門者を対象として、基本情報技術者試験の出題範囲にテーマを絞って、 Python の言語構文とプログラムの読み方を説明します。

第 1 回となる今回は、基本情報技術者試験の擬似言語と比べながら、 Python の基本構文を説明します。両者には、よく似ている部分もあれば、まったく異なる部分もあります。

擬似言語と Python の記述形式の比較

基本情報技術者試験を受験されるなら、すでに擬似言語をご存知でしょう。擬似言語は、午後試験の必須問題の「データ構造及びアルゴリズム」で使われるので、必ず覚えなければならないからです。

それなら 「擬似言語と比べることで、 Python の基本構文を効率的に覚えちゃおう！」というのが、今回の記事の趣旨です。

はじめに、試験問題に添付された「共通に使用される擬似言語の記述形式」という資料に対応させて、 Python の記述形式を示しますので、概要をつかんでください。あとで、注意すべきポイントをいくつか説明します。

code共通に使用される擬似言語の記述形式（上段）と Python の記述形式（下段）

○

def

 /* 文 */ 

 # 文 

・変数 ← 式

変数 = 式

・手続(引数, …)

関数(引数, …)

▲
| 　処理
▼

if 条件式:
    処理

▲
| 　処理1
＋－－－
| 　処理2
▼

if 条件式:
    処理1
else:
    処理2

■
| 　処理
■

while 条件式:
    処理

■
| 　処理
■ 条件式

■ 変数: 初期値, 条件式, 増分
| 　処理
■

for 変数 in range(初期値, 終了値, 増分):
    処理

＋、－、not

+, -, not

＋、÷、％

+, /, //, %

＋、－

+, -

＞、＜、≧、≦、＝、≠

>, <, >=, <=, ==, !=

and

and

or

or

Python では変数を宣言しないで使う

それでは、注意すべきポイントを説明しましょう。

擬似言語では、変数を宣言してから使いますが、 Python では、変数を宣言せずに使います。 Python の変数には、任意のデータ型のデータを代入できます。以下に例を示します。

○整数型：a      /* 整数型の変数aを宣言する */
○実数型：b      /* 実数型の変数bを宣言する */
○文字列型：c    /* 文字列型の変数cを宣言する */
○論理型：d      /* 論理型の変数dを宣言する */
・a ← 123       /* 変数aに整数型のデータを代入する */
・b ← 4.56      /* 変数bに実数型のデータを代入する */
・c ← "hello"   /* 変数cに文字列のデータを代入する */
・d ← true      /* 変数dに論理型のデータを代入する */

a = 123       # 変数aに整数型のデータを代入する
b = 4.56      # 変数bに実数型のデータを代入する
c = "hello"   # 変数cに文字列のデータを代入する
d = True      # 変数dに論理型のデータを代入する

Python では、変数に、データの値ではなく、データの識別情報が代入されるようになっています。この識別情報は、データのデータ型に関わらず同じ形式なので、 Python では、データ型を指定した変数の宣言が不要なのです。

もしも、 Python で、データ型を指定した変数の宣言をするとしたら、どの変数も識別情報型ということになります。ただし、この仕組みは内部的なものなので、変数にデータの値が入っていると考えても、ほとんどの場面で問題ありません。

Python には後判定繰り返し処理がない

擬似言語には、処理を行ってから繰り返しの条件をチェックする後判定繰り返し処理がありますが、 Python には、ありません。

Python で後判定繰り返し処理を記述する場合は、条件を True とした前判定繰り返し処理の中で、もしも条件式に一致しないなら繰り返しを終了するようにします。

以下は、擬似言語の後判定処理と同様の機能を、 Python の前判定繰り返し処理で実現した例です。 Python の break は、繰り返しを終了する命令です。

■
｜ 　処理
■ 条件式

while True:
    処理
    if not 条件式:
        break

Pythonのrange関数は任意の範囲の整数列を生成する

擬似言語の

 ■ 変数: 初期値, 条件式, 増分 

という形式の繰り返し処理は、 Python で記述すると、

for 変数 in range(初期値, 終了値, 増分):

になります。

range 関数は、初期値から、終了値未満まで、増分ずつ変化する整数を、 1 つずつ返します。

たとえば、変数 i の値を 0 から 9 まで（ 10 未満まで）変化させて繰り返し処理を行う場合は、以下のように記述します。

■ i: 0, i ＜ 10, 1
｜・処理
■

for i in range(0, 10, 1):
    処理

range 関数では、初期値のデフォルト値は 0 で、増分のデフォルト値は 1 です。

したがって、

range(0, 10, 1)

の部分を、初期値と増分を省略して

range(10)

と記述することもできます。

Python には除算の演算子が 3 種類ある

擬似言語と Python の演算子は、ほとんど同様ですが、除算に注意してください。

Python には、除算の演算子が 3 種類あります。

• / は、実数の除算結果を返します。
• // は、整数の除算結果（除算の商）を返します。
• % は、擬似言語と同様に、除算の余りを返します。

Python には複合代入演算子がある

Python には、擬似言語にはない、 複合代入演算子 というものがあります。

これは、変数に演算を行って、その結果を同じ変数に代入する処理を、効率的に記述するための構文です。たとえば、以下は、擬似言語で、変数 a の値に 1 を加えて、その結果を同じ変数 a に代入する処理です。代入の左辺と右辺で、変数 a が 2 回記述されています。

・a ← a + 1

同じ処理を、 Python では、以下のように記述できます。

+= の部分が複合代入演算子です。

a += 1

変数 a の記述が 1 回だけなので、擬似言語より効率的です。

+ だけでなく、

変数 = 変数 演算子 値

という処理は、

変数 演算子= 値

と記述できます。 演算子= の部分が複合代入演算子です。

シンプルな関数の定義の例

最後に、シンプルな関数の定義を例にして、擬似言語と Python の記述形式を比べてみましょう。

以下は、引数 a と b の平均値を戻り値として返す average 関数を、擬似言語と Python で記述したものです。

両者の大きな違いは、

• 擬似言語では、関数の戻り値、引数、ローカル変数にデータ型を指定
• Python では、データ型を指定していない

ことです。これは、 Python の変数には、任意のデータ型のデータを代入できるからです。 return という命令で戻り値を返すのは、擬似言語と Python で同様です。

○実数型：average(実数型：a, 実数型：b)
○実数型：ans
・ans ← (a ＋ b) ÷ 2
・return ans

def average(a, b):
    ans = (a + b) / 2
    return ans

いかがでしたか。基本情報技術者試験の擬似言語と比べることで、効率的に Python の基本構文を覚えられたでしょう。

この連載では、今後も、基本情報技術者試験を Python で受けるための知識を取り上げて行きます。

それでは、またお会いしましょう！

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矢沢 久雄

『プログラムはなぜ動くのか』（日経BP）が大ベストセラー
IT技術を楽しく・分かりやすく教える“自称ソフトウェア芸人”

大手電気メーカーでＰＣの製造、ソフトハウスでプログラマを経験。独立後、現在はアプリケーションの開発と販売に従事。その傍ら、書籍・雑誌の執筆、またセミナー講師として活躍。軽快な口調で、知識０ベースのＩＴエンジニアや一般書店フェアなどの一般的なＰＣユーザの講習ではダントツの評価。
お客様の満足を何よりも大切にし、わかりやすい、のせるのが上手い自称ソフトウェア芸人。

主な著作物

• 「プログラムはなぜ動くのか」（日経BP）
• 「コンピュータはなぜ動くのか」（日経BP）
• 「出るとこだけ! 基本情報技術者」 (翔泳社)
• 「ベテランが丁寧に教えてくれる ハードウェアの知識と実務」（翔泳社）
• 「ｉｆとｅｌｓｅの思考術」（ソフトバンククリエイティブ）　など多数