Python/Introduction をテンプレートにして作成

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*Pythonプログラム入門 Sample：MonteCarlo Method ~ プログラミング初心者にとって、一般的な__[[文法解説>Python... ~ ***CONTENTS #contents2_1 ~ **サンプルプログラム１ ***ファイルの新規作成 -Python IDLE を使っている場合 --PC上の任意の場所で新規フォルダを作成 > PythonSample --IDLE のメニュー File > New File --IDLE のメニュー File > Sava（または Save As） ＞ 作成済みのフォルダに main.py 等の名称で空のファイルを... -Google Colaboratory を使っている場合 --Google Colaboratory で ''ファイル＞ ノートブックを新規... --Untitled0.ipynb というファイル名を変更 ＞ PythonSample.... ~ ***サンプルコード ２つの数値を順に入力すると、その積（掛け算した値）が出力... -Python IDLE の場合は、上記で作成したファイル（main.py） ... -Google Colaboratory の場合は、コードセルにペースト a = input( "a = " ) b = input( "b = " ) a = int( a ) b = int( b ) c= a*b print( "a x b = ", c ) ~ ***実行 -Python IDLE を使っている場合 --メニューの RUN > RUN Module とすると IDLE Shell 上で実... -Google Colaboratory を使っている場合 --コードセルで実行ボタン「▶︎」をクリックすると、セル直下... -実行の流れ --"a =" と入力が促されるので、数値を入力して下さい。 --"B =" と入力が促されるので、数値を入力して下さい。 --"axb = XXX" と、計算結果が出力されます。 ~ ~ **サンプルプログラム２ モンテカルロ法を使って π の近似値を求めるプログラム ~ ***モンテカルロ法とは 計算機を使った数値計算手法の一つで、乱数を用いた試行を繰... ~ ***πの値を求める手法の解説 #image(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c... &scale(75){[[Wikimediacommons File:Montecarlo pi2.PNG>htt... -一辺の長さを r とする正方形の面積を S とし、その正方形の... Q = π＊r＊r / 4 S = r＊r よって、Q / S = ( π＊r＊r / 4 ) / ( r＊r ) = π/4 -すなわち、以下の関係式が得られます。 π = Q / S ＊ 4 -正方形の「枠内」に一様な乱数を使って「雨を降らせる」と 正方形全体に降る雨粒の数：４分円の中に降る雨粒の数 ≒ S：Q となり、雨粒の数が多くなれば、S：Q の比率に一致します。 -これを利用することで π = ４分円の中に降る雨粒の数 / 正方形全体に降る雨粒の数 ... というかたちで、π の近似値を求めることができます。 ~ ***ファイルの新規作成 -Python IDLE を使っている場合 --PC上の任意の場所で新規フォルダを作成 > MonteCarloMethod --IDLE のメニュー File > New File --IDLE のメニュー File > Sava（または Save As） ＞ 作成済みのフォルダに main.py 等の名称で空のファイルを... -Google Colaboratory を使っている場合 --Google Colaboratory で ''ファイル＞ ノートブックを新規... --Untitled0.ipynb というファイル名を変更 ＞ MonteCarloMet... --テキストセルを追加して、ノートの冒頭にタイトルをつけま... # モンテカルロ法による円周率の導出 ~ ***サンプルコード 以下のコードをまるごとコピー＆ペーストして下さい。 -Python IDLE の場合は、上記で作成したファイル（main.py） ... -Google Colaboratory の場合は、コードセルにペースト # ライブラリの読み込み import math import random # 初期化 n = 1000 cnt_in = 0 cnt_out = 0 # シミュレーション for i in range(n): # 0.0 - 1.0 のランダムな「雨粒」 x = random.random() y = random.random() # 4分円の中に落ちた数をカウント r = math.sqrt(x**2 + y**2) if r <= 1.0: cnt_in += 1 else: cnt_out += 1 # 円周率の近似値 Pi = cnt_in / n * 4 # 結果の表示 print("Num：", n) print("IN：", cnt_in) print("OUT：", cnt_out) print("Pi：", Pi) -n の初期値を大きくしていくと、結果が 3.14 に近づくことを... ~ ***実行 -Python IDLE を使っている場合 --メニューの RUN > RUN Module で実行されます。 --結果は、IDLE Shell に表示されます。 --実行の都度、IDLE Shell に結果が追加表示されます。 -Google Colaboratory を使っている場合 --コードセルで実行ボタン「▶︎」をクリックすると実行されま... --結果は、コードセルの直下に表示されます。 -このプログラムは乱数を使っていて、結果はその都度変わりま... ~ ~ **サンプルプログラム２の解説 ***import <モジュール名> 既存のライブラリプログラムを利用するための下準備です。Pyt... import math # 数学関数を利用する場合に読み込みま... import random # 乱数を利用する場合に読み込みます。 ~ ***変数と代入 変数の活用と、代入処理はプログラミングの基本です。 n = 1000 -この例で n はデータ（数値や文字）を入れるための「器」と... -＝記号は「等しい」という意味ではなく、右辺の内容を左辺の... -ちなみに以下の記述は同意で、現在の x に 1 を加えて x を... x = x +1 x += 1 プログラム中にある cnt_in += 1 というのは、cnt_in という... ~ ***制御文 上記のプログラムでは ''if 文''と ''for 文''を利用していま... ~ ***if 文 判断結果（true / false）によって処理を分岐します。 if r <= 1.0: cnt_in += 1 else: cnt_out += 1 この例では、r が 1.0以下の場合は、cnt_in が１つ増え、そう... ~ ***for 文 一定回数処理を繰り返す場合に利用するものです。 for i in range(1000): # ここに処理内容を記述 この例では i の値が 0 から 999 まで「処理」が1000回繰り返... ~ ***while 文 while 文は条件が真の間処理を繰り返します。 while n < 100: # ここに処理内容を記述 この例では n の値が 100未満の場合に「処理」が繰り返されま... ~ ***range関数 について range 関数は開始値から終了値（未満）までの数値を要素とし... range(start, stop[, step]) -range(5) ＞ 0 1 2 3 4 -range(0, 5) ＞ 0 1 2 3 4 -range(1,10) ＞ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -range(0, 10, 2) ＞ 0 2 4 6 8 ~ ***インデントについて Python ではインデント（字下げ）によってブロックを表現しま... -if 文や for 文など、同一レベルのインデントを持つ複合文（... -インデントがきちんととられていないと文法エラーになる・・... -他の言語では、制御ブロックの終端の明記（「 } 」 など）が... ~ ***コメントについて Python では # 記号以降はコメントとして扱われます。プログ... -インラインコメント ＃から行末までは実行時に無視されます。#より前のコードは有... a = 1 # comment -ブロックコメント（行全体） 行頭に＃を書くと、行全体コメントとなり、実行時には無視さ... a = 1 # b = 2 # c = 3 d = 4 ~ ~ **サンプルプログラム３ #image(spaceinvaders.jpg,right,30%) GitHub上にある、spaceinvaders をダウンロードして、ローカ... このプログラムは GUIベースのプログラムとして動くので、Col... ~ ***準備 -GitHubから space-invaders をダウンロードします。 --https://github.com/leerob/space-invaders --緑のボタン "code" から Download Zip をクリック -任意の場所（デスクトップ等）に置いて解凍します。 space-invaders-master という名称のフォルダができます。 -Python IDLE のメニュー、File ＞ Open で、spaceinvaders.p... ~ ***とりあえず、実行 -まずは、Python IDLE のメニュー、Run ＞ Run Module してく... -IDLE Shell にエラーメッセージが出ると思います。 ModuleNotFoundError: No module named 'pygame' 理由は、プログラムの５行目に記載のある from pygame import... -このパッケージは、Pythonのインストール時には入らないので... ~ ***パッケージのインストール この作業は、__[[Terminal]]__（Windowsではコンソール）で行... -MacOSのメニュー、移動＞ユーティリティ から ターミナルを... -以下のようにタイプします。 pip3 install pygame -ターミナルにメッセージが出力されますが、その中に Success... -この操作によって、実際には以下の場所にパッケージが置かれ... /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.XX/lib/p... ~ ***再度実行 -spaceinvaders.py のウインドウをアクティブにした状態で、P... -インベーダーゲームが動くはずです。 -Window を閉じると、IDLE Shell の画面のプロンプトに戻りま... 閉じない場合は、IDLE Shell のプロンプトで以下のようにタイ... quit() -このように、Web上に公開されている様々な Pythonプログラム... ~ ~ **APPENDIX -Python 文法の詳細については、以下のページをご覧下さい。 __[[Python/Syntax]]__ ~ ~

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*Pythonプログラム入門 Sample：MonteCarlo Method ~ プログラミング初心者にとって、一般的な__[[文法解説>Python... ~ ***CONTENTS #contents2_1 ~ **サンプルプログラム１ ***ファイルの新規作成 -Python IDLE を使っている場合 --PC上の任意の場所で新規フォルダを作成 > PythonSample --IDLE のメニュー File > New File --IDLE のメニュー File > Sava（または Save As） ＞ 作成済みのフォルダに main.py 等の名称で空のファイルを... -Google Colaboratory を使っている場合 --Google Colaboratory で ''ファイル＞ ノートブックを新規... --Untitled0.ipynb というファイル名を変更 ＞ PythonSample.... ~ ***サンプルコード ２つの数値を順に入力すると、その積（掛け算した値）が出力... -Python IDLE の場合は、上記で作成したファイル（main.py） ... -Google Colaboratory の場合は、コードセルにペースト a = input( "a = " ) b = input( "b = " ) a = int( a ) b = int( b ) c= a*b print( "a x b = ", c ) ~ ***実行 -Python IDLE を使っている場合 --メニューの RUN > RUN Module とすると IDLE Shell 上で実... -Google Colaboratory を使っている場合 --コードセルで実行ボタン「▶︎」をクリックすると、セル直下... -実行の流れ --"a =" と入力が促されるので、数値を入力して下さい。 --"B =" と入力が促されるので、数値を入力して下さい。 --"axb = XXX" と、計算結果が出力されます。 ~ ~ **サンプルプログラム２ モンテカルロ法を使って π の近似値を求めるプログラム ~ ***モンテカルロ法とは 計算機を使った数値計算手法の一つで、乱数を用いた試行を繰... ~ ***πの値を求める手法の解説 #image(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c... &scale(75){[[Wikimediacommons File:Montecarlo pi2.PNG>htt... -一辺の長さを r とする正方形の面積を S とし、その正方形の... Q = π＊r＊r / 4 S = r＊r よって、Q / S = ( π＊r＊r / 4 ) / ( r＊r ) = π/4 -すなわち、以下の関係式が得られます。 π = Q / S ＊ 4 -正方形の「枠内」に一様な乱数を使って「雨を降らせる」と 正方形全体に降る雨粒の数：４分円の中に降る雨粒の数 ≒ S：Q となり、雨粒の数が多くなれば、S：Q の比率に一致します。 -これを利用することで π = ４分円の中に降る雨粒の数 / 正方形全体に降る雨粒の数 ... というかたちで、π の近似値を求めることができます。 ~ ***ファイルの新規作成 -Python IDLE を使っている場合 --PC上の任意の場所で新規フォルダを作成 > MonteCarloMethod --IDLE のメニュー File > New File --IDLE のメニュー File > Sava（または Save As） ＞ 作成済みのフォルダに main.py 等の名称で空のファイルを... -Google Colaboratory を使っている場合 --Google Colaboratory で ''ファイル＞ ノートブックを新規... --Untitled0.ipynb というファイル名を変更 ＞ MonteCarloMet... --テキストセルを追加して、ノートの冒頭にタイトルをつけま... # モンテカルロ法による円周率の導出 ~ ***サンプルコード 以下のコードをまるごとコピー＆ペーストして下さい。 -Python IDLE の場合は、上記で作成したファイル（main.py） ... -Google Colaboratory の場合は、コードセルにペースト # ライブラリの読み込み import math import random # 初期化 n = 1000 cnt_in = 0 cnt_out = 0 # シミュレーション for i in range(n): # 0.0 - 1.0 のランダムな「雨粒」 x = random.random() y = random.random() # 4分円の中に落ちた数をカウント r = math.sqrt(x**2 + y**2) if r <= 1.0: cnt_in += 1 else: cnt_out += 1 # 円周率の近似値 Pi = cnt_in / n * 4 # 結果の表示 print("Num：", n) print("IN：", cnt_in) print("OUT：", cnt_out) print("Pi：", Pi) -n の初期値を大きくしていくと、結果が 3.14 に近づくことを... ~ ***実行 -Python IDLE を使っている場合 --メニューの RUN > RUN Module で実行されます。 --結果は、IDLE Shell に表示されます。 --実行の都度、IDLE Shell に結果が追加表示されます。 -Google Colaboratory を使っている場合 --コードセルで実行ボタン「▶︎」をクリックすると実行されま... --結果は、コードセルの直下に表示されます。 -このプログラムは乱数を使っていて、結果はその都度変わりま... ~ ~ **サンプルプログラム２の解説 ***import <モジュール名> 既存のライブラリプログラムを利用するための下準備です。Pyt... import math # 数学関数を利用する場合に読み込みま... import random # 乱数を利用する場合に読み込みます。 ~ ***変数と代入 変数の活用と、代入処理はプログラミングの基本です。 n = 1000 -この例で n はデータ（数値や文字）を入れるための「器」と... -＝記号は「等しい」という意味ではなく、右辺の内容を左辺の... -ちなみに以下の記述は同意で、現在の x に 1 を加えて x を... x = x +1 x += 1 プログラム中にある cnt_in += 1 というのは、cnt_in という... ~ ***制御文 上記のプログラムでは ''if 文''と ''for 文''を利用していま... ~ ***if 文 判断結果（true / false）によって処理を分岐します。 if r <= 1.0: cnt_in += 1 else: cnt_out += 1 この例では、r が 1.0以下の場合は、cnt_in が１つ増え、そう... ~ ***for 文 一定回数処理を繰り返す場合に利用するものです。 for i in range(1000): # ここに処理内容を記述 この例では i の値が 0 から 999 まで「処理」が1000回繰り返... ~ ***while 文 while 文は条件が真の間処理を繰り返します。 while n < 100: # ここに処理内容を記述 この例では n の値が 100未満の場合に「処理」が繰り返されま... ~ ***range関数 について range 関数は開始値から終了値（未満）までの数値を要素とし... range(start, stop[, step]) -range(5) ＞ 0 1 2 3 4 -range(0, 5) ＞ 0 1 2 3 4 -range(1,10) ＞ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -range(0, 10, 2) ＞ 0 2 4 6 8 ~ ***インデントについて Python ではインデント（字下げ）によってブロックを表現しま... -if 文や for 文など、同一レベルのインデントを持つ複合文（... -インデントがきちんととられていないと文法エラーになる・・... -他の言語では、制御ブロックの終端の明記（「 } 」 など）が... ~ ***コメントについて Python では # 記号以降はコメントとして扱われます。プログ... -インラインコメント ＃から行末までは実行時に無視されます。#より前のコードは有... a = 1 # comment -ブロックコメント（行全体） 行頭に＃を書くと、行全体コメントとなり、実行時には無視さ... a = 1 # b = 2 # c = 3 d = 4 ~ ~ **サンプルプログラム３ #image(spaceinvaders.jpg,right,30%) GitHub上にある、spaceinvaders をダウンロードして、ローカ... このプログラムは GUIベースのプログラムとして動くので、Col... ~ ***準備 -GitHubから space-invaders をダウンロードします。 --https://github.com/leerob/space-invaders --緑のボタン "code" から Download Zip をクリック -任意の場所（デスクトップ等）に置いて解凍します。 space-invaders-master という名称のフォルダができます。 -Python IDLE のメニュー、File ＞ Open で、spaceinvaders.p... ~ ***とりあえず、実行 -まずは、Python IDLE のメニュー、Run ＞ Run Module してく... -IDLE Shell にエラーメッセージが出ると思います。 ModuleNotFoundError: No module named 'pygame' 理由は、プログラムの５行目に記載のある from pygame import... -このパッケージは、Pythonのインストール時には入らないので... ~ ***パッケージのインストール この作業は、__[[Terminal]]__（Windowsではコンソール）で行... -MacOSのメニュー、移動＞ユーティリティ から ターミナルを... -以下のようにタイプします。 pip3 install pygame -ターミナルにメッセージが出力されますが、その中に Success... -この操作によって、実際には以下の場所にパッケージが置かれ... /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.XX/lib/p... ~ ***再度実行 -spaceinvaders.py のウインドウをアクティブにした状態で、P... -インベーダーゲームが動くはずです。 -Window を閉じると、IDLE Shell の画面のプロンプトに戻りま... 閉じない場合は、IDLE Shell のプロンプトで以下のようにタイ... quit() -このように、Web上に公開されている様々な Pythonプログラム... ~ ~ **APPENDIX -Python 文法の詳細については、以下のページをご覧下さい。 __[[Python/Syntax]]__ ~ ~

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