Python エンジニア育成推進協会監修 Python 3 スキルアップ教科書

本書は、Python エンジニアとしてのスキルアップを目指す人のための、Python 3 の本格的な学習書として執筆されました。Python の基本文法、オブジェクト指向、データ構造やコーディング手法、例外処理、標準ライブラリなど、データサイエンスや Web アプリのエンジニアとして必須となる Python プログラミングの知識やテクニックを、実際に手を動かしながら学べる一冊になっています。「Python 3 エンジニア認定基礎試験」を実施している「Python エンジニア育成推進協会」が監修しているので、試験を受験する方のための副読本としても役立ちます!
●第 1 章 Python の基本
1.1 Python とその特徴
1.2 コードの実行方法
1.3 外部パッケージ
1.4 仮想環境

●第 2 章 プログラミング入門
2.1 整数を使った計算
2.2 変数の使い方
2.3 小数
2.4 組み込み関数
2.5 文字列
2.6 文字列とメソッド
2.7 リスト
2.8 リストと添え字
2.9 演算子と真偽値
2.10 関数の引数
2.11 複数同時代入
2.12 モジュールの利用
2.13 import のいろいろな書き方

●第 3 章 制御構文
3.1 if 文の基礎
3.2 if 文の応用
3.3 for 文の基礎
3.4 for 文の応用
3.5 while 文の基礎
3.6 while を使ったプログラミング
3.7 ファイルの操作
3.8 バイナリファイルの扱い

●第 4 章 関数
4.1 関数の書き方
4.2 キーワード引数
4.3 引数リスト
4.4 関数とスコープ
4.5 関数はオブジェクト
4.6 ラムダ式
4.7 関数の中の関数
4.8 デコレータ
4.9 コーディングスタイル

●第 5 章 データ構造
5.1 リストのメソッド
5.2 リスト内包表記
5.3 del を使った削除
5.4 タプル
5.5 集合 (set)
5.6 集合を使った演算
5.7 辞書 (dict)
5.8 辞書を使ったプログラミング
5.9 ループのテクニック
5.10 比較

●第 6 章 クラス
6.1 クラスの基本
6.2 クラス変数とインスタンス変数
6.3 継承
6.4 反復子とジェネレータ
6.5 モジュールファイルを作る
6.6 スコープと名前空間

●第 7 章 エラーと例外の処理
7.1 エラーと例外の基本
7.2 例外の種類と対応方法
7.3 ユーザ定義例外
7.4 クリーンアップ

●第 8 章 標準ライブラリ
8.1 os
8.2 pathlib
8.3 collections
8.4 re
8.5 math / statistics
8.6 datetime
8.7 json
8.8 sqlite3
8.9 decimal
8.10 logging

●Appendix
A.1 コンピュータの基本
A.2 Python のセットアップ
A.3 用語集
A.4 さらに学んでいくために

Python の基本文法からオブジェクト指向、例外処理、標準ライブラリまでを、手を動かしながら順に積み上げるための学習書です。『Python 3 スキルアップ教科書』 (辻 真吾、小林 秀幸、鈴木 庸氏、細川 康博 著、技術評論社、2019 年 10 月 7 日発売) は、Python 3 エンジニア認定基礎試験を実施している Python エンジニア育成推進協会が監修しており、版元の登録名では書名の前に監修者名が冠されています。版元は Python エンジニアとしてのスキルアップを目指す人を対象に挙げ、データサイエンスや Web アプリの開発に必要となる Python プログラミングの知識を学べる本格的な学習書であり、試験を受ける人の副読本としても役立つと紹介しています。

全 8 章と付録の構成、基本文法から標準ライブラリまで

第 1 章の Python の基本では、Python の特徴とコードの実行方法、外部パッケージ、仮想環境を扱います。第 2 章のプログラミング入門は整数を使った計算から始まり、変数、小数、文字列、リスト、演算子と真偽値、モジュールの利用と import の書き方までを順に押さえる章です。第 3 章の制御構文は if 文、for 文、while 文に加えて、ファイルの操作とバイナリファイルの扱いを含みます。第 4 章の関数はキーワード引数や引数リスト、関数とスコープ、ラムダ式、デコレーターを経てコーディングスタイルに至ります。第 5 章のデータ構造はリストのメソッドとリスト内包表記、タプル、集合、辞書、ループのテクニックを扱い、第 6 章のクラスでは継承、反復子とジェネレーター、モジュールファイルの作成、スコープと名前空間に進みます。第 7 章のエラーと例外の処理でユーザー定義例外やクリーンアップを学んだあと、第 8 章の標準ライブラリで os、pathlib、collections、re、math と statistics、datetime、json、sqlite3、decimal、logging を取り上げます。巻末の付録には、コンピューターの基本、Python のセットアップ、用語集、さらに学んでいくための案内が収められています。

文法の次に効いてくる、関数を値として扱う考え方

入門を終えた人が自分のコードを書く段階でつまずきやすいのは、文法を知っていることと、言語の性質を前提にコードを組み立てられることの間に距離があるためです。Python では関数も数値や文字列と同じように変数へ代入して受け渡せるため、関数を受け取ったり返したりする 高階関数 や、外側の変数を抱えたまま持ち運ばれる クロージャ が、日常的な書き方の一部になっています。ログの出力や処理時間の計測のような横断的な処理を既存の関数に後付けする書き方も、この性質の上に成り立っています。データの入れ物の選び方も同じで、ある値が含まれているかを何度も確かめる処理なら、要素を先頭から順に調べるリストより、ハッシュで引ける型のほうが速く済むといった判断が、コードの品質を左右します。標準ライブラリを知っていることは、自分で書かずに済むコードの範囲を知っていることでもあり、日付の計算や十進数の丸め、JSON の読み書きのように誤りやすい処理ほど、既存の部品に任せる価値があります。

認定基礎試験の副読本としての使い方と向かない読者

監修者が試験の実施団体であることから、版元は試験を受ける人の副読本としての使い道も挙げています。出題形式に慣れることを主な目的にするなら、問題演習に特化した教材と組み合わせて使う形が考えられます。一方で、第 2 章が整数の計算から始まる構成のため、文法を一通り身につけた人には前半が復習になります。また目次には NumPy や pandas、Web フレームワークといった外部ライブラリを主題にした章は無いので、データ分析や Web 開発の実務の手順を求める人は分野別の本を選ぶほうが近道です。内容は 2019 年刊行時点の Python 3 を前提としています。学ぶ動機から次の 1 冊を考えたい場合は、Python 本を目的別に整理した選び方のガイド が参考になります。

入門書で文法を一度なぞったものの、知識が断片のままで自分のコードに自信が持てない人や、認定基礎試験の受験をきっかけに Python を体系的に学び直したい人にとって、基本文法から標準ライブラリまでを 1 冊で通して確かめられる本書は、学び直しの土台として手元に置きやすい一冊です。