Python Speed Learning
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- まいえ おおはし
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1 Python Speed Learning 1 / 89
2 (import) (for) (if) ( ) for 13 2 / 89
3 Contents (import) (for) (if) ( ) for 13 3 / 89
4 (def) (for) (if) etc. 1 4 / 89
5 Jupyter Python ( ) Shift + Enter ( ) ( ) ( ) 1 5 / 89
6 : / 89
7 Contents (import) (for) (if) ( ) for 13 7 / 89
8 : * ** 6 # = ** 1234 # = / 89
9 1 13 % = == 1 1 == 2 2 False 1 3 < 4 2 True 1 5 >= 6 2 False 1 7 <= 8 and 9 == True 1 7 > 8 or 9!= False 1 10 < 11 < 12 2 True True 1 (False 0) 1 True / 89
10 Contents (import) (for) (if) ( ) for / 89
11 Python ( : 1 abs(-2) float(3) int(4.5) min(10,20,30,40) (abs(-2) + float(3)) / max(50,60,70,80,90) / 89
12 print : : 1 print(1 + 2) 2 print(7 / 3) 3 print(10 < 11 < 12) True 12 / 89
13 Contents (import) (for) (if) ( ) for / 89
14 (import) 1 sin(1.0) 2 (most recent call last): 3 File "<stdin>", line 1, in <module> 4 name sin is not defined ( ) (import) 1 import math # math import 1 math.sin(1.0) # / 89
15 math sin, cos, tan, π, e, exp, log,... 1 math.sin(1.5) math.cos(1.5) math.pi math.sin(math.pi) e-16 1 math.e math.exp(1.0) math.log(math.e) math.log(81, 3) / 89
16 Python visual, matplotlib, numpy, scipy ( ) Google : python math Python : 16 / 89
17 Python dir: 1 dir(math) 2 [... cos, cosh,... ] help: 1 help(math.sin) 2 Help on built-in function sin in module math: 3 4 sin(x) 5 6 Return the sine of x (measured in radians). 1 help(math) 2 math 17 / 89
18 import : 1 import math 2 math.sin(1.0) : 1 import numpy as np 2 np.array([1,2,3]) + 1 from math import sin,cos,log 2 log(sin(1.0)**2 + cos(1.0)**2) + 1 from visual import * 2 vector(1,2,3) 18 / 89
19 Contents (import) (for) (if) ( ) for / 89
20 Python ( ) ( ) : 1 c = math.cos(1.0) # c ( ) 1 c s = math.sin(1.0) 1 c ** 2 + s ** 2 # / 89
21 1 x = 3 2 x = 4 3 x 4 4 x = x x = 4 2 x = x + 1 # x = x / 89
22 Contents (import) (for) (if) ( ) for / 89
23 : 1 def f(x, y): # f 2 return x ** 2 + y ** 2 1 f(3, 4) # x=3, y=4 f ( ) / 89
24 : : a, b, c b + b 2 4ac 2a solve q: 1: 1 def solve_q(a, b, c): 2 return (-b + math.sqrt(b*b - 4*a*c)) / (2*a) 2: 1 def solve_q(a, b, c): 2 D = b * b - 4 * a * c 3 return (-b + math.sqrt(d)) / (2 * a) 24 / 89
25 / 89
26 (e.g., f(a)) f return E E f(a) f 1 def f(x): 2 return x return x + 2 # 1 f(3) / 89
27 : return None 1 def f(x): 2 x + 1 # return 1 f(4) # ( None ) 1 f(4) + 2 # None Traceback (most recent call last): 3 File "<stdin>", line 1, in <module> 4 TypeError: unsupported operand type(s) for +: NoneType and int 27 / 89
28 (1) 1 ::= 2 def f(x, y, ): ( ) : 1 ::= 2 return # return 3 x = # 4 import m # import 5 # 6 # 28 / 89
29 (2) ( ) 1 ::= 2 # x # 4 # # -3 6 (,, ) # abs(-3) 7. x # math.sin 8 ( ) f, x, m (A-Z, a-z) ( ) (0-9) OK: x, y, sin, my func, Masahiro Tanaka 19 NG: x, 1st attempt, Masahiro Tanaka / 89
30 (1) 1 def f(x): 2 return 3 * x * x * x * x * x * x * x 4 File "<...>", line * x * x * x 6 ˆ 7 IndentationError: unexpected indent def f(x) (:)! 1 def f(x) 2 return x ** File "<...>", line 1 5 def f(x) 6 ˆ 7 SyntaxError: invalid syntax 30 / 89
31 (2) ; 1 def f(x): 2 y = x return y * y 4 f(10) f(10) ( ) 1 def f(x): 2 y = x z = y * y 4 return z ** 2 5 File "<...>", line 3 6 z = y * y 7 ˆ 8 IndentationError: unexpected indent ( (:) ) 31 / 89
32 Contents (import) (for) (if) ( ) for / 89
33 (, return ) ( ) for if 1 ::= 2 return # return 3 x = # 4 import m # import 5 # 6 # 7 for 8 if 33 / 89
34 : for : : 1 for x in range(e 0,E 1): E 0, E 1 ( E 1 E 0 ): 1 E 0, E 1 ( a, b ) 2 x = a 3 x = a x = b 1 E 1 range(e) range(0, E) ( E ) 34 / 89
35 ( ) for 0 n 1 1 def print_i(n): 2 for i in range(n): 3 print(i) 4 5 print_i(10) : print(..) print Jupyter 35 / 89
36 for for for, for 1 def print_ij(n): 2 for i in range(0, n): 3 for j in range(10, 10 + n): 4 print(i, j) 5 6 print_ij(3) / 89
37 for n 1 n : n k 2 = n 2 k=1 1 def sum_k2(n): 2 s = 0 3 for k in range(1, n+1): 4 s = s + k * k 5 return s 6 7 sum_k2(10) / 89
38 for 1 def sum_k2(n): 2 s = 0 3 for k in range(1, n+1): 4 s = s + k * k 5 return s sum k(10) : 1 s = 0 2 s = s + 1 * 1 # s = 1 3 s = s + 2 * 2 # s = 5 4 s = s + 3 * 3 # s = s = s + 10 * 10 # s = return s 38 / 89
39 for 1 def sum_k2(n): 2 for k in range(1, n+1): 3 s = s + k * k 4 return s 5 6 sum_k2(3) UnboundLocalError Traceback (most recent call last) 3 <ipython-input-6-bb13f487ff09> in <module>() > 1 sum k2(3) 5 6 <ipython-input-5-0e7b0b967ad8> in sum_k2(n) 7 1 def sum_k2(n): 8 2 for k in range(1, n+1): > 3 s = s + k * k 10 4 return s UnboundLocalError: local variable s referenced before assignment 39 / 89
40 1 sum k2(3) 2 1 for k in range(1, 4): 2 s = s + k * k 3 1 s = s + 1 * 1 4 ( )s ( ) 1 s = s + 1 * def f(x): 2 return y 3 4 f(3) 40 / 89
41 ( )., ( ) ( ) 1 UnboundLocalError: local variable s referenced before assignment 2 ( s ) ( ---->) > 3 s = s + k * k > 1 sum_k2(3) sum k2(3), for, s = s + k * k, s 41 / 89
42 (for ) for ( s), (s =... s... ), for? ( )NG: 1 for... 2 s =... s... : 1 s =... 2 for... 3 s =... s / 89
43 for (1) 1: : n 2 s = 0 s = s (= 1) s = s (= 5) s = s (= 14) s = s + n 2 ( k 1 n s = s + k 2 ) 1 s = 0 2 for k in range(1, n+1): 3 s = s + k * k 43 / 89
44 for (2) 1 s = c 2 for i in range(0, n): 3 s = f(s) s { s0 = c, s i+1 = f(s i ) s n for : 44 / 89
45 for (2 ) : s n = n 2 1 s = 0 2 for i in range(0, n): 3 s = s + (i + 1) ** 2 s 0 = 0 s i+1 = s i + (i + 1) 2 45 / 89
46 : if : 1 if : else: : 1 2 else: else: else: ( ) 46 / 89
47 if (1) 1 def smaller(x, y): 2 if x < y: 3 return x 4 else: 5 return y def nabeatsu(): 2 for i in range(50): 3 if i % 3 == 0 or 30 <= i < 40: 4 print(i) 47 / 89
48 if (2) (n 2,, (n 1) ) 1 def prime(n): 2 if n == 1: 3 return 0 4 for i in range(2, n): 5 if n % i == 0: 6 return 0 # 7 return 1 n 1 1 def count_prime(n): 2 c = 0 3 for i in range(1, n): 4 if prime(i): 5 c = c return c if 0 48 / 89
49 3 if : 1 if : 2 3 elif : 4 5 elif : else: 9 elif (else if ) else: ( ) 49 / 89
50 break, continue, pass 1 ::= 2 return # return 3 x = # 4 import m # import 5 # 6 # 7 for 8 if 9 break 10 continue 11 pass 50 / 89
51 break, continue, pass break for ( ) 1 for i in range(1, 8): 2 if i % 3 == 0: 3 break 4 print i continue for 1 for i in range(1, 8): 2 if i % 3 == 0: 3 continue 4 print(i) / 89
52 Contents (import) (for) (if) ( ) for / 89
53 ,, ? (e.g.,,,,,,... ),, Python (compound) ( ) 53 / 89
54 roadmap matplotlib グラフのプロット python ベクトル, 行列, 場, 偏微分方程式 visual python python 少数物体のアニメーション Σ, 積分, 常微分方程式,... numpy リスト, 配列, オブジェクト... 一つの名前で一杯 /n 個のデータ 繰り返し ( 再帰呼び出し ) 一つの文で一杯 /n 回計算 変数, 関数,etc. 54 / 89
55 Contents (import) (for) (if) ( ) for / 89
56 ( ): 1 ::= 2 3 x [,,..., ] : ( ) 56 / 89
57 : 1 import math 2 x = 20 3 a = [ 1, 1+2, math.cos(0.0), x ] 1 a 2 [1, 3, 1.0, 20] 1 len(a) a + [1.2, 3.4] 2 [1, 3, 1.0, 20, 1.2, 3.4] 1 [ a, a, a ] 2 [[1, 3, 1.0, 20], [1, 3, 1.0, 20], [1, 3, 1.0, 20]] 57 / 89
58 :,,,,,, 1 def f(l): 2 return l[0] 3 4 f([1,2,3]) / 89
59 ,, 1 a = [ 2, 3, 5 ] 2 a.append(7) # 3 a 4 [2, 3, 5, 7], (for) 1 a = [] 2 for i in range(0, 10000): 3 a.append(i) 4 a 5 [0, 1, 2,..., 9999] 59 / 89
60 ,, ( ) 1 a[2] = 50 2 a 3 [2, 3, 50, 7] ( ) 1 del a[1] # a[1]. 2 a 3 [2, 50, 7] 60 / 89
61 ,, 1 b = [ a, a, a ] 2 b 3 [[2, 50, 7], [2, 50, 7], [2, 50, 7]] 1 a[2] = 30 # 2 b 3 [[2, 30, 7], [2, 30, 7], [2, 30, 7]] 1 dir(a) #? 2 [... append, count, extend, index, insert, pop, remove, reverse, sort ] 3 help(a.reverse) / 89
62 for : 1 ::= 2 3 [,,..., ] 4 [ for in range(, ) ] for ( ) : [ E for in range(, ) ] 1 for in range(, ): 2 E E 62 / 89
63 : 1 [ x * x for x in range(0, 5) ] 2 [0, 1, 4, 9, 16] 1 sum([ x * x for x in range(0, 5) ]) 2 30 (sum ) 1 s = [] 2 for x in range(0, 5): 3 s.append(x * x) 1 s = [] 2 for x in range(0, 5): 3 s += x * x ( : s += E s = s + E ) 63 / 89
64 Contents (import) (for) (if) ( ) for / 89
65 : 1 ::= 2 3,,...,, 1 (,,..., ) :!, len(...) ( )...[...] ( ) ( ) 65 / 89
66 ,,, 1 a = (1.1, 2.2, 3.3) 2 a.append(4.4) # NG 3 del a[1] # NG 4 a[1] = 22 # NG 5 a = (4.4, 5.5) # OK 6 a = a + (6.6, 7.7) # OK 2,? 66 / 89
67 1 def polar(x, y): 2 r = sqrt(x * x + y * y) 3 theta = atan2(y, x) 4 return (r,theta) :. (= ) 1 r,theta = polor(3, 4)? OK... 1 [a0,a1,a2] = range(3,6) # a0=3, a1=4, a2=5 67 / 89
68 Contents (import) (for) (if) ( ) for / 89
69 : 1 ::= 2 3 "... " """... """ 6....? ",. a = "Hi!", said he. b = "Obama s speech" 3 (""", ),, len(...)...[...] / 89
70 : ( ) x, 1 print(x),, 1 print("x = %s" % x) 1 import math 2 y = math.cos(3.14) 3 print("cos(3.14) = %s" % y) 4 cos(3.14) = / 89
71 : 2 2, % 1 import math 2 x = print("exp(%s) = %s" % (x, math.exp(x))) 4 exp(2.3) = / 89
72 :, 1 1 % 2, 1, 1 i %s, 2 i %s,, %s... %d : %9d :. 9 9 %f : %.3f :., 3 72 / 89
73 (1) Python,,, (visual vector, numpy ), Python 5 73 / 89
74 (2) Python,,, (, ),,, +, len, [...] numpy Visual Python vector, 74 / 89
75 Contents (import) (for) (if) ( ) for / 89
76 for for 1 for in range(, ): : 1 for in : ,, range(a, b),,,, (,, )..., range(a, b) [ a, a + 1,...b 1 ] 76 / 89
77 for : 1 for x in [ 2, 3, 5 ]: 2 print(x) 3 for x in "hello": 4 print(x) h 9 e 10 l 11 l 12 o 77 / 89
78 1 A = [ (0,1), (2,3), (4, 5) ] 2 for x,y in A: 3 print(x + y) x,y = 78 / 89
79 zip :, zip(x, Y ) for 1 X = [ 1, 2, 3 ] 2 Y = [ 1, 4, 9 ] 3 zip(x, Y) 4 [ (1,1), (2,4), (3,9) ] 1 for x,y in zip(x, Y): 2 print(x + y) / 89
80 enumerate : enumerate(l) ( ; 0, 1, 2,... ) 1 def find_space(s): 2 for i,c in enumerate(s): 3 if c == : 4 return i 5 return find_space("hello world") / 89
81 Contents (import) (for) (if) ( ) for / 89
82 : Python,, etc. (class) 82 / 89
83 (1) Visual Python vector, sphere, arrow,... ( ) numpy 1 ( ) 1 a.append(x) 2 ( ) 1 c.pos = vector(1,2,3) 3 c.x 1 print(c.x) 83 / 89
84 : vector, sphere, 1 class nothing: 2 pass # 3 # nothing 4 m = nothing() 5 # ( ) 6 m.x = 10 7 m.y = 20 8 # 9 print(m.x + m.y) 10 # 11 def take_nothing(n): 12 n.x = n.x take_nothing(m) 15 print(m.x) 84 / 89
85 (2) (vector,,,...) =, ( ) a + b 1 ( +,,, etc. ) 2 85 / 89
86 , class : append 1 import random 2 from vpython import curve,vector 3 def rnd(): 4 return random.random() 5 l = [] 6 c = curve() 7 for i in range(10): 8 l.append(vector(rnd(), rnd(), rnd())) 9 for i in range(10): 10 c.append(vector(rnd(), rnd(), rnd())) 86 / 89
87 + 1 from visual import * # vector 2 import numpy as np # array 3 print(1 + 2) # 4 print([1,2,3] + [4,5,6]) # 5 print(vector(1,2,3) + vector(4,5,6)) # 6 print(np.array([1,2,3]) + np.array([4,5,6])) # 87 / 89
88 + 1 from visual import * # vector 2 import numpy as np # array 3 print(1 + 2) # 4 print([1,2,3] + [4,5,6]) # 5 print(vector(1,2,3) + vector(4,5,6)) # 6 print(np.array([1,2,3]) + np.array([4,5,6])) # [1,2,3,4,5,6] 3 <5, 7, 9> 4 [5 7 9] 87 / 89
89 * 1 from visual import * # vector 2 import numpy as np # array 3 print(3 * 4) # 4 print([1,2,3] * 5) # 5 print(vector(1,2,3) * 10) # 6 print(100 * vector(1,2,3)) # 7 print(np.array([1,2,3]) * 1000) # 8 print(10000 * np.array([1,2,3])) # 88 / 89
90 * 1 from visual import * # vector 2 import numpy as np # array 3 print(3 * 4) # 4 print([1,2,3] * 5) # 5 print(vector(1,2,3) * 10) # 6 print(100 * vector(1,2,3)) # 7 print(np.array([1,2,3]) * 1000) # 8 print(10000 * np.array([1,2,3])) # [1,2,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3] 3 <10, 20, 30> 4 <100, 200, 300> 5 [ ] 6 [ ] 88 / 89
91 ** 1 from visual import * # vector 2 import numpy as np # array 3 print(3 ** 4) # print([1,2,3] ** 20) # 5 print(vector(1,2,3) ** 100) # 6 print(np.array([1,2,3]) ** 4) # 4 89 / 89
92 ** 1 from visual import * # vector 2 import numpy as np # array 3 print(3 ** 4) # print([1,2,3] ** 20) # 5 print(vector(1,2,3) ** 100) # 6 print(np.array([1,2,3]) ** 4) # # 3 # 4 [ ] 89 / 89
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