超初心者のためのMacでPython3入門

Python初プログラミングの体験から、Mac環境でPythonをプログラミングする環境整備を超初心者向けにメモしてみました。

まずは、Macに2つのプログラムをインストールしてみましょう。
1．Python3
2．Jupyter notebook

そもそもパイソンとは？

イギリスのちょっとイカれたテレビコメディの『空飛ぶモンティ・パイソン』から名前をパクったそうです。

❏少ないコードで簡単にプログラムが書ける
❏ウェブにあるデータを巡回して（クローリング）、集めてくる（スクレイピング）のが得意
❏いろんな各種ツール、専門的なライブラリがそろっている
❏人工知能のAIディープラーニングが得意 『機械学習』
❏Webアプリからデスクトップアプリ、組み込み開発、機械学習などが開発できる
❏Googleなどが『tensorflow』などの機械学習ライブラリを提供
https://www.tensorflow.org/
❏WEBアプリ開発ライブラリの『DJANGO』もある
https://www.djangoproject.com/
❏プログラミング言語別の年収ランキング(ビズリーチ調べ)では、Pythonエンジニアが1位 （※2018年はScala）
http://www.bizreach.co.jp/pressroom/pressrelease/2017/0810.html

Pythonを始めるメリットをこれでもかと説明します
https://tonari-it.com/python-start/

そして、これからPythonを学習する人はPython3をインストールしよう！
2よりも3のほうが充実してきたら



1．Python3のインストール方法

MacOSには最初からPython2がプリインストールされているけど、Python3を学習したいのでPython3のインストール方法を紹介するよ。

【1】Python公式サイト
https://www.python.org/
にアクセスする。

【2】Downloads＞ Download Python 3．x.x を選んでダウンロードし、クリックしてインストールする。
ここまで…、何も変化がないけど、大丈夫！

最新版は3.6.5  （2018/04/01現在）

Python3の基本は、ターミナルから操作する

無事インストールできたかどうかが最初はわかりにくいけど、Pythyon プログラムの基本はTerminalから動かす。

非プログラマーでPython初心者にとって、ターミナルという標準アプリほど、無愛想で無機質でいかにもDOSマシンみたいな表示は大嫌いだ（※あくまでも私見）。いや、プログラマー1日目としてはこれくらいを乗り越えよう！

すぐにJypter Notebook（ジュピターノートブック）を紹介するので。

ターミナルの場所は…

macOSの【アプリケーション】＞【ユーティリティー】＞【ターミナル.app】にある。

しかし、アプリケーションなんて山ほどあるので、すべてのMacの右上の【メニューバー】の虫めがねアイコンから、【ターミナル】とカタカナで打ち込めば起動してくれる…。
【た】だけでも、【ターミナル.app】が検索される。

ターミナルからPython3を起動させる

【ターミナル.app】が起動したよ。

Last login: Sun Apr 1 15:43:45 on ttys000
You have new mail.
MacPro:~ knnkanda$

出た！このおぞましい呪文らしき画面が！
しかし、大丈夫！大丈夫！

ちなみに、【ターミナル】とは…一応、macOS上で動く、【CUIシェルソフト】です。
macといえばアイコンを元にしたマウスで操作するGUI（グラフィカルユーザインタフェース）なんですが、CUIはテキスト文字のキャラクターを元に操作する(キャラクターユーザーインターフェース)です。そして【シェル】とは、貝殻
と同じ意味で、普段はOSの中心部である【カーネル】は【シェル（貝殻）】の強い殻で守られていますが、シェルソフトは、その中心部にある【カーネル】を直接動かせるソフトのことをいいます。なんだか、ちょっとオトナなプログラマー♡な世界ですね。

ここではそんなヤバイことには使いません。
【ターミナル.app】を終了させる為には、最後に【exit】を打ち込み、また、起動しなおせば大丈夫！

まず、pythonがインストールされているかどうかも確認！

Pythonの終了コマンドは【CTR+d】、もしくは【quit()】

ターミナルのコマンドについてはこちらを参照

Macのターミナルコマンド一覧(基本編)
https://qiita.com/ryouzi/items/f9dee1540a04a0bfb9a3

今さら聞けない!ターミナルの使い方【初心者向け】
https://techacademy.jp/magazine/5155

【ターミナル.app】から、

python -V

を打ち込むと…

Python 3.6.x

の表示が戻ってくると無事インストールされている。
インストールは成功です！
おめでとうございます！

Pythonを動かしてみる！

＄ python3
で起動させてみる

計算が得意なPython！

まずは、四則演算から

> 2*3
6

1+2*3
7

ちょっと複雑な計算式でも一瞬！

(1+2)*3
9

さらに、7の1000乗も一瞬！
7 ** 1000

そしてお決まりの 文字列の ”hello world”

print (“hello world”)

一応、これでPython3のプログラミングが実行していることは確認…。
でも、これだけではまったく面白くもなんともない…！

【ターミナル】から【Jupyter Notebook】を【PIPインストール】

【ターミナル】から【Jupyter Notebook】を【PIPインストール】と言われても、何のことやら？

【ターミナル】はさっきのPython3を動かしたCUIシェルソフト。
今度はそこに、【Jupyter Notebook（ジュピター・ノートブック）】をインストールしたい。

【Jupyter Notebook】とは、ノートブック形式でPython3プログラムを実行してくれ、実行結果も残してくれる便利なツール。

【pipインストール】とは…
“Pip Installs Python” の略語でPythonで書かれたパッケージソフトウェアをインストール・管理するためのパッケージ管理システムのこと。
https://ja.wikipedia.org/wiki/pip
つまり、ターミナルのままキャラクターコマンドでインストールできる。

基本的にPython3をダウンロードした時にPIPもインストールされているので、【Jupyter Notebook（ジュピター・ノートブック）】をPIPインストールしましょう。

pip install jupyter

コマンドラインでjupyter notebookをインストールするために、一度、Python3を終了させます。
コントロール＋d 
でPython3は終了。
そして、

pip install jupyter

でJupyter notebook がターミナルからpipインストールされます。

インストールが成功すると…

最後の行に…
Successfully installed jupyter-1.0.0
と表示されるだけで何も起きません…（泣）

【Jupyter notebook】を起動する

ターミナルから、今度はpythyon3を立ち上げることなく、直接、

Jupyter notebook

と打ち込んでみましょう。つづり的には「ジュピター」ですが、「ジュ・パイ・ター」で覚えると「y」の場所を間違えません（笑）

すると、なんとブラウザ経由で【Jupyter notebook】が起動します。そっちで起動するのか！って感じですね。

【Jupyter notebook】が起動したら、
【New】から【python3】を選び新しいファイルを作ります。

ちなみに、ファイル名は、【.ipynb】形式のファイルになります。
【Jupyter notebook】は、Python、Julia、R、Ruby、Haskell、Scala、node.js、Go、Luaなどの言語に対応

Jupyter notebookでpythonプログラミング

まずは、文字列の “hello world”を print で実行させる。

print ( まで打ち込むと、） 閉じカッコが作ってくれます。
さらに ” を打つと 閉じ”を作ってくれます。

print (“hello world”) 
とプログラムを書き、 メニューバーのRUNボタンを押すと実行されます。
【コントロール】＋【enter】でも可能

…とここまでは、ターミナルと一緒！

しかし、 jupyter notebookのすごいのはここから…
テキストカレンダーができました！

import calendar
tc= calendar.TextCalendar(firstweekday=0)
print(tc.prmonth(2018, 4))

CSVファイルを読み込んで加工

日本の都道府県別の人口データを読み込む…

prefecture,2014,2015,2016
tokyo,13159 ,13515 ,13624
kanagawa,9048 ,9126 ,9145
osaka,8865 ,8839 ,8833
aichi,7411 ,7483 ,7507
saitama,7195 ,7267 ,7289

を

 population .csv

テキスト形式の「csvファイル」で保存する。

階層は、とりあえずmacOSの【 ユーザ】の直下の【homeディレクトリ 】

この2行のプログラムで読み込める
import pandas as pd
pd.read_csv(“population.csv”, encoding=”SHIFT_JIS”)

そして、これに、

%matplotlib inline
# グラフ化
import pandas as pd
# pandasを pdに入れる
df = pd.read_csv(“population.csv”)
#pdの結果をdfに入れる
df.plot.bar(y=[“2016”],x=[“prefecture”])
#dfをbarチャートでプロット、x縦軸に人数 Y横軸に都市名を入れる

%matplotlib inline #
import pandas as pd
df = pd.read_csv(“population.csv”)
df.plot.bar(y=[“2016”],x=[“prefecture”])

これで棒グラフが表示される。

CSVファイルを読み込んでエクセルのような表示のことは、Python3と、Jupyter notebookで可能なことがわかる。

【参考】

JupyterでCSVファイルを視覚化してみよう
https://news.mynavi.jp/article/zeropython-3/