第１２回目 While ループ他

このページの変更記録

• 09/03 16:05 公開
• 09/27 連絡事項を削除
• 09/27 サンプル一部変更

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教科書『Python Pocket Reference』
⇒ 教科書 p.数字，と書いてあれば，そこをみて，印をつけておくことをおすすめ。
この講義では，自分のために役立つプログラムを作成できるようにする。料理でいうと，自炊ができるレベルを目指す。

初期化プログラム

前回と変更してます。
⇒ Python の動かし方
講義では，Jupyter Notebook を利用しています。以下を見ておくといいです。

• これでわかる！！Jupyter Notebook超入門(16分)@Youtube
• よく発生するプログラムエラー

#初期化プログラム。動作確認を含めて，プログラム作成のとき１度実行しておく
#動作トラブルがあった場合，再度，実行するのもよい。
from math import * # math モジュールを利用する
from matplotlib.pyplot import * #グラフ関係を利用する
%matplotlib inline
from numpy import * #ベクトル演算，行列演算を効率化 
from scipy.stats import norm #正規分布の計算
from pandas import DataFrame, read_csv #表形式を扱う
import py3Dmol
from ipywidgets import *
from IPython.display import clear_output
pi # エラー表示がなく，πの値が表示されたら，正常動作している
# 課題提出するときは，初期化プログラムをつける必要なし
# 新たに，表形式のデータを扱う，pandas モジュールを利用する

py3Dmol モジュールがないというエラーが出たら，前回のpy3Dmolインストールを再度実施し，再度，初期化プログラムを実行してください。Azura Jupyuter Notebook では，毎回インストールが必要です。

サンプルプログラムは，ここの表示システムのくせで，行が無駄に空いてます。
本来なら，１行あければ十分です。

折れ線描画を使って，単位円(半径１の円)を描く

#単位円(半径１の円)を表示
TH = arange(0, 2*pi, 0.1) # θ を，１回転分を0.1刻みで生成
X1 = cos(TH) #まとめて，cos を計算
Y1 = sin(TH) #まとめて，sin を計算
plot(X1, Y1) #折れ線描画で描く
axis('equal') #縦軸，横軸の比率を等しくする。
show()

改良

360 度にあたるところが欠けるため，回転をすこし余分にさせます。

#単位円(半径１の円)を表示
TH = arange(0, 2*pi + 0.1 , 0.1) #回転をすこし余分にする
X1 = cos(TH)
Y1 = sin(TH)
plot(X1, Y1)
axis('equal')
show()

楕円を重ねる

　横，縦に比率を掛けて，楕円を作ります。a が，横比率，b が縦比率です。

a = 2
b = 0.5



TH = arange(0, 2*pi+0.1, 0.1) # θ を，１回転分と少し余分に0.1刻みで生成
X1 = cos(TH) #それぞれに，cos, sin を計算
Y1 = sin(TH)


X = X1 * a
Y = Y1 * b


plot(X1, Y1)
plot(X, Y)
axis('equal') #縦軸，横軸の比率を等しくする。
show()

関数に仕上げる

　プログラムは，関数の形にします。そうすると，使うときに使いやすいです。
楕円の線ということで，elliptic_l( ) としました。

def elliptic_l(a, b): #楕円線

   TH = arange(0, 2*pi+0.1, 0.1) # θ を，１回転分と少し余分に0.1刻みで生成
   X1 = cos(TH) #それぞれに，cos, sin を計算
   Y1 = sin(TH)



   X = X1 * a
   Y = Y1 * b



   plot(X1, Y1) #単位円
   plot(X, Y) #楕円
   axis('equal') #縦軸，横軸の比率を等しくする。
   show()



elliptic_l(3, 0.2)

試行錯誤ができるように，while ループを使う

while ループは，初めて登場です。
input( ) が入力を受け付ける関数です。
float( ) は，受け取った文字列を実数にします。

lp = True #ループをするというフラグ
a = 1.0
b = 1.0



while lp: #条件が True の間ループ
   elliptic_l(a, b)
   a = float(input('横軸の比率(0.1 未満なら終了)'))
   if a > 0.1:
       b = float(input('縦軸の比率'))
   else:
       lp = False

while ループと for ループ

　Python 言語では，繰り返す部分を記述するのに，for ループまたは，while ループを使います。
for ループの方が，単純にかけます。細かい設定が必要なときは，while ループを使います。

#for と while の違い
#for ループはシンプル
#while ループの方が，細かい制御が可能



# 1 から 10 までの合計


s = 0
for i in range(1, 10+1):
   s = s + i

print(s)


s = 0
i = 1 # for ループではいらない
while i < 11:
   s = s + i
   i = i + 1 # for ループではいらない

print(s)

GUI 部品を使う

画面上の，ボタン，スライドなど，GUI 部品(グラフィック・ユーザ・インタフェース・パーツ)といいます。
または，ウィジット(widget, 窓を作るガジェット) と言います。
GUI 部品を使うのを自動化的に行う，関数名 interact( ) を使うと

interact(elliptic_l, a = 1, b = 2) #elliptic_l に(  ) がないのに注目

で，できます。試行錯誤するのに，while ループが必要になくなります。

課題１

　While ループで，１から３０まで，３の倍数のみ合計し，表示する。

課題２

　適当な関数と interact を組みあせてみる。
例

def myPrint(x):

   print(x)



interact(myPrint, x='こんにちは')

課題報告は

• 課題を実施した感想，あれば質問

それに加えて
「While ループ, interact を使えるようになった」と書き
プログラムも書いてください。

(投稿された他の学生のものはコピーして修正しないこと。これをやると伝言ゲームのようにだんだんおかしなプログラムになる)

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登場した用語

• while ループ
• GUI
• フラグ
• True
• False

質問と返答

講義への質問は，[e-mail] まで

講義メモ(先生のための覚え書き)