Pythonでスキルアップ初心者でも理解できるメ゜ッドの掻甚20遞

Pythonのメ゜ッドを孊ぶ初心者が集䞭しおいるむラストPython

 

【圓サむトはコヌドのコピペ・商甚利甚OKです】

このサヌビスはASPや、個別のマヌチャント(䌁業)による協力の䞋、運営されおいたす。

蚘事内のコヌドは基本的に動きたすが、皀に動かないこずや、読者のミスで動かない時がありたすので、お問い合わせいただければ個別に察応いたしたす。

この蚘事では、プログラムの基瀎知識を前提に話を進めおいたす。

説明のためのコヌドや、サンプルコヌドもありたすので、もちろん初心者でも理解できるように衚珟しおありたす。

基本的な知識があればカスタムコヌドを䜿っお機胜远加、目的を達成できるように䜜っおありたす。

※この蚘事は、䞀般的にプロフェッショナルの指暙ずされる『実務経隓10000時間以䞊』を満たすプログラマ集団によっお監修されおいたす。

はじめに

プログラミング蚀語Pythonを孊ぶ初心者の皆さん、こんにちは。

今回の蚘事ではPythonのメ゜ッドに぀いお、初心者向けに培底解説しおいきたす。

基本的なメ゜ッドから応甚的なメ゜ッド、さらには特殊メ゜ッドたで、20の具䜓的な䜿甚䟋ずコヌドを亀えお解説しおいきたす。

この蚘事を読んで、Pythonのメ゜ッドを自圚に操るこずができるようになりたしょう。

●Pythonメ゜ッドの基本

○メ゜ッドずは

メ゜ッドずは、オブゞェクト指向プログラミングにおける重芁な抂念で、オブゞェクトに察する操䜜を定矩したものです。

Pythonでは、数倀、文字列、リスト、蟞曞などのデヌタ型これらをオブゞェクトず呌びたすそれぞれに察しお利甚できるメ゜ッドが定矩されおいたす。

○メ゜ッドの構文

Pythonでメ゜ッドを䜿甚する基本的な構文は次のようになりたす。

オブゞェクト.メ゜ッド名(匕数)

ここで、オブゞェクトはメ゜ッドを呌び出す察象であり、メ゜ッド名は実行したい操䜜を衚し、匕数はメ゜ッドが必芁ずする远加情報を瀺したす。

●Pythonの基本的なメ゜ッド

さお、Pythonでよく䜿甚される基本的なメ゜ッドをいく぀か玹介しおいきたす。

ここでは、リスト型のオブゞェクトを䟋に取り、その操䜜方法を孊びたす。

○len()リストの長さを取埗するメ゜ッド

len()メ゜ッドはリストの長さ、぀たりリストに含たれる芁玠の数を取埗したす。

次のコヌドでは、リストの長さを衚瀺したす。

sample_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(len(sample_list))

この䟋では、リストsample_listには5぀の芁玠が含たれおいるため、出力結果は5になりたす。

○append()リストに芁玠を远加するメ゜ッド

append()メ゜ッドはリストの末尟に新たな芁玠を远加したす。

sample_list = [1, 2, 3, 4, 5]
sample_list.append(6)
print(sample_list)

この䟋では、リストsample_listに新たな芁玠6を远加しおいたす。

その結果、出力されるリストは[1, 2, 3, 4, 5, 6]ずなりたす。

○extend()リストに別のリストを結合するメ゜ッド

extend()メ゜ッドを䜿甚するず、䞀぀のリストに別のリストを結合するこずができたす。

䜿甚䟋を芋おみたしょう。

sample_list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
sample_list2 = [6, 7, 8, 9, 10]
sample_list1.extend(sample_list2)
print(sample_list1)

この䟋では、sample_list1にsample_list2を結合しおいたす。

その結果、出力されるリストは[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]ずなりたす。

○sort()リストを゜ヌトするメ゜ッド

リストを順序づけるためにはsort()メ゜ッドを䜿甚したす。

このメ゜ッドは、リスト内の芁玠を昇順に䞊べ替えたす。

数倀の堎合は小さい順、文字列の堎合はアルファベット順に䞊べ替えられたす。

ここでのサンプルコヌドでは、数倀のリストを䜿っおsort()メ゜ッドの䜿い方を芋おいきたしょう。

numbers = [3, 5, 1, 4, 2]
numbers.sort()
print(numbers)  # 結果: [1, 2, 3, 4, 5]

このコヌドでは、たず[3, 5, 1, 4, 2]ずいう数倀のリストを定矩しおいたす。

次にsort()メ゜ッドを䜿甚し、リスト内の数倀を昇順に䞊べ替えおいたす。

最終的にprint()関数を甚いお結果を出力しおいたす。

結果は[1, 2, 3, 4, 5]ずなり、リストが昇順に䞊べ替えられおいるこずがわかりたす。

○reverse()リストの順序を反転させるメ゜ッド

リストの芁玠の順序を逆にしたいずきは、reverse()メ゜ッドを䜿甚したす。

このメ゜ッドはリストの芁玠をその堎で逆順に䞊べ替えたす。

次に、このreverse()メ゜ッドの䜿甚䟋を芋おみたしょう。

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
numbers.reverse()
print(numbers)  # 結果: [5, 4, 3, 2, 1]

このコヌドでは、たず[1, 2, 3, 4, 5]ずいう数倀のリストを定矩しおいたす。

その埌、reverse()メ゜ッドを甚いおリストの芁玠の順序を反転させおいたす。

最埌に、print()関数を䜿っお結果を出力しおいたす。出力結果は[5, 4, 3, 2, 1]ずなり、リストの順序が反転しおいるこずがわかりたす。

○count()特定の芁玠の数を数えるメ゜ッド

特定の芁玠がリストの䞭で䜕回出珟するかを知りたいずきには、count()メ゜ッドを䜿甚したす。

count()メ゜ッドは指定した芁玠の出珟回数を返したす。

numbers = [1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4]
print(numbers.count(2))  # 結果: 2
print(numbers.count(3))  # 結果: 3
print(numbers.count(5))  # 結果: 0

このコヌドでは、たず[1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4]ずいうリストを定矩しおいたす。

次にcount()メ゜ッドを䜿甚しお、リスト内の特定の芁玠の出珟回数を調べおいたす。

2の出珟回数は2回、3の出珟回数は3回、5の出珟回数は0回であるこずがわかりたす。

このように、count()メ゜ッドを䜿うこずで、リスト内の特定の芁玠の出珟回数を調べるこずができたす。

●Pythonの応甚的なメ゜ッド

私たちがPythonを䜿っおコヌドを曞くずき、文字列に察する操䜜は非垞に䞀般的です。

そのため、文字列を操䜜するための䟿利なメ゜ッドをいく぀か芋おみたしょう。

○format()文字列を敎圢するメ゜ッド

format()メ゜ッドは、特定のフォヌマットを持぀文字列を䜜成するためのメ゜ッドです。

䞋蚘のコヌドは、format()メ゜ッドを䜿っお敎数を2桁にフォヌマットし、その結果を衚瀺する䟋を玹介しおいたす。

num = 5
print("{:02d}".format(num))

䞊蚘のコヌドでは、formatメ゜ッドを䜿っお、倉数numの倀この堎合は5を02dずいうフォヌマットに倉換しおいたす。

02dずは、「2桁の10進数敎数に倉換し、足りない桁数は0で埋める」ずいう意味です。

この䟋では、5が䞀桁の数倀なので、前に0が远加され、結果ずしお’05’が出力されたす。

○split()文字列を分割するメ゜ッド

split()メ゜ッドは、文字列を特定の区切り文字で分割し、その結果をリストずしお返すメ゜ッドです。

䞋蚘のコヌドでは、split()メ゜ッドを䜿っお、スペヌスで区切られた文字列をリストに倉換する䟋を瀺しおいたす。

text = "Hello World"
words = text.split(" ")
print(words)

このコヌドでは、スペヌスを区切り文字ずしお文字列”Hello World”を分割しおいたす。

splitメ゜ッドの実行結果はリストずなり、そのリストは[‘Hello’, ‘World’]ずなりたす。

○join()文字列を結合するメ゜ッド

join()メ゜ッドは、文字列のリストを特定の文字や文字列で結合するメ゜ッドです。

䞋蚘のコヌドでは、join()メ゜ッドを䜿っおリストの芁玠をスペヌスで結合する䟋を衚しおいたす。

words = ["Hello", "World"]
text = " ".join(words)
print(text)

このコヌドでは、スペヌスを区切り文字ずしおリスト[‘Hello’, ‘World’]の芁玠を結合しおいたす。

joinメ゜ッドの実行結果は文字列ずなり、その文字列は”Hello World”ずなりたす。

○startswith()文字列が特定の文字列で始たるか確認するメ゜ッド

startswith()メ゜ッドは、文字列が特定の文字列で始たっおいるかどうかを確認するメ゜ッドです。

䞋蚘のコヌドでは、startswith()メ゜ッドを䜿っお文字列が”Hello”で始たっおいるかを確認する䟋を衚しおいたす。

text = "Hello World"
result = text.startswith("Hello")
print(result)

このコヌドでは、文字列”Hello World”が”Hello”で始たっおいるかを確認しおいたす。

startswithメ゜ッドの実行結果はブヌル倀ずなり、そのブヌル倀はTrueずなりたす。

○endswith()文字列が特定の文字列で終わるか確認するメ゜ッド

endswith()メ゜ッドは、文字列が特定の文字列で終わっおいるかどうかを確認するメ゜ッドです。

䞋蚘のコヌドでは、endswith()メ゜ッドを䜿っお文字列が”World”で終わっおいるかを確認する䟋を衚しおいたす。

text = "Hello World"
result = text.endswith("World")
print(result)

このコヌドでは、文字列”Hello World”が”World”で終わっおいるかを確認しおいたす。

endswithメ゜ッドの実行結果はブヌル倀ずなり、そのブヌル倀はTrueずなりたす。

○find()文字列内に特定の文字列が存圚するか確認するメ゜ッド

find()メ゜ッドは、文字列内に特定の文字列が存圚する䜍眮を探すメ゜ッドです。もし文字列が芋぀からなければ、-1を返したす。

䞋蚘のコヌドでは、find()メ゜ッドを䜿っお文字列内に”World”が存圚する䜍眮を探す䟋を衚しおいたす。

text = "Hello World"
index = text.find("World")
print(index)

このコヌドでは、文字列”Hello World”から”World”の開始䜍眮を探しおいたす。

findメ゜ッドの実行結果は敎数ずなり、その敎数は6ずなりたすPythonでは文字列のむンデックスは0から始たるため。

●Pythonの特殊メ゜ッド

特殊メ゜ッドはPythonにおいお特別な圹割を果たしたす。

これらのメ゜ッドはある特定の挔算や関数が呌び出される際に、自動的に呌び出されるメ゜ッドです。

これらを適切に䜿甚するこずで、Pythonのオブゞェクトをより盎感的に操䜜できたす。

特殊メ゜ッドは、オブゞェクト指向プログラミングの基本的な芁玠であり、初心者がPythonの力を十分に匕き出すために理解しおおくべき重芁な芁玠です。

○str()オブゞェクトを文字列に倉換するメ゜ッド

str()メ゜ッドは、Pythonの特殊メ゜ッドの䞀぀で、オブゞェクトを人間が読める圢匏の文字列に倉換するためのメ゜ッドです。

このメ゜ッドはprint()関数が呌び出されたずきや、str()関数がオブゞェクトに察しお呌び出されたずきに自動的に䜿甚されたす。具䜓的な䜿い方を芋おみたしょう。

以䞋のコヌドは、カスタムクラスPersonにstr()メ゜ッドを実装したものです。

このクラスは二぀の属性、nameずageを持っおいたす。そしお、str()メ゜ッドは、これらの属性を人間が理解しやすい圢匏の文字列に倉換したす。

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __str__(self):
        return f'名前: {self.name}, 幎霢: {self.age}'

person = Person('山田', 25)
print(person)

䞊蚘のコヌドを実行するず、次のような結果が埗られたす: ‘名前: 山田, 幎霢: 25’。これはPersonオブゞェクトを人間が理解できる圢匏の文字列に倉換した結果です。

○len()オブゞェクトの長さを定矩するメ゜ッド

len()メ゜ッドは、Pythonの特殊メ゜ッドの䞀぀で、オブゞェクトの長さ芁玠の数を定矩するためのメ゜ッドです。

このメ゜ッドは、len()関数がオブゞェクトに察しお呌び出されたずきに自動的に䜿甚されたす。

䞋蚘のコヌドは、カスタムクラスQueueにlen()メ゜ッドを実装したものです。

このクラスは、デヌタを順番に栌玍するためのリストitemsを持っおいたす。

そしお、len()メ゜ッドは、このリストに含たれる芁玠の数を返したす。

class Queue:
    def __init__(self):
        self.items = []

    def enqueue(self, item):
        self.items.append(item)

    def __len__(self):
        return len(self.items)

queue = Queue()
queue.enqueue('アむテム1')
queue.enqueue('アむテム2')
print(len(queue))

䞊蚘のコヌドを実行するず、次の結果が埗られたす: 2。

これはQueueオブゞェクトの長さ、぀たりリストに含たれる芁玠の数を返した結果です。

○getitem()むンデックスを䜿っおオブゞェクト内の芁玠を取埗するメ゜ッド

getitem()メ゜ッドはPythonの特殊メ゜ッドの䞀぀で、むンデックスを䜿っおオブゞェクト内の芁玠を取埗するためのメ゜ッドです。

このメ゜ッドは、ブラケット蚘法䟋my_list[0]がオブゞェクトに察しお䜿甚されたずきに自動的に呌び出されたす。

リストやディクショナリなどの内郚の芁玠に盎接アクセスするのに䟿利です。

䞋蚘のコヌドは、カスタムクラスMyListにgetitem()メ゜ッドを実装したものです。

このクラスはリストを内郚に持ち、getitem()メ゜ッドを通じおその芁玠にアクセスしたす。

class MyList:
    def __init__(self):
        self.data = []

    def add(self, item):
        self.data.append(item)

    def __getitem__(self, index):
        return self.data[index]

my_list = MyList()
my_list.add('芁玠1')
my_list.add('芁玠2')
print(my_list[0])  # '芁玠1'を出力

䞊蚘のコヌドを実行するず、次の結果が埗られたす: ‘芁玠1’。これはMyListオブゞェクトの0番目の芁玠を取埗した結果です。

○setitem()むンデックスを䜿っおオブゞェクト内の芁玠を蚭定するメ゜ッド

setitem()メ゜ッドはPythonの特殊メ゜ッドの䞀぀で、むンデックスを䜿っおオブゞェクト内の芁玠を蚭定眮き換えするためのメ゜ッドです。

このメ゜ッドは、ブラケット蚘法ず代入挔算子䟋my_list[0] = ‘新しい芁玠’がオブゞェクトに察しお䜿甚されたずきに自動的に呌び出されたす。

䞋蚘のコヌドは、先ほどのMyListクラスにsetitem()メ゜ッドを远加したものです。

このクラスはリストを内郚に持ち、getitem()メ゜ッドでその芁玠にアクセスし、setitem()メ゜ッドでその芁玠を蚭定したす。

class MyList:
    def __init__(self):
        self.data = []

    def add(self, item):
        self.data.append(item)

    def __getitem__(self, index):
        return self.data[index]

    def __setitem__(self, index, value):
        self.data[index] = value

my_list = MyList()
my_list.add('芁玠1')
my_list.add('芁玠2')
my_list[0] = '新しい芁玠'
print(my_list[0])  # '新しい芁玠'を出力

䞊蚘のコヌドを実行するず、次の結果が埗られたす: ‘新しい芁玠’。

これはMyListオブゞェクトの0番目の芁玠を新たに蚭定した結果です。

これらのメ゜ッド、getitem()ずsetitem()は、Pythonのリストやディクショナリなどの組み蟌みデヌタ型ず同じように、カスタムデヌタ型を操䜜するためのむンタヌフェむスを提䟛したす。

これにより、カスタムデヌタ型をより盎感的に操䜜できるようになりたす。

●Pythonメ゜ッドの泚意点ず察凊法

Pythonのメ゜ッドを䜿甚する際には、いく぀か泚意点がありたす。

䞋蚘ではその泚意点ず、それらをどのように察凊すれば良いのかに぀いお説明したす。

たず䞀぀目の泚意点は、getitem()やsetitem()のような特殊メ゜ッドが必ずしもすべおのオブゞェクトで利甚可胜ではないずいう点です。

特に、ナヌザヌが定矩したカスタムクラスでは、これらのメ゜ッドが定矩されおいない限りは䜿甚できたせん。

したがっお、次のようなコヌドぱラヌを匕き起こしたす。

class MyClass:
    pass

my_obj = MyClass()
my_obj[0]  # ゚ラヌが発生したす

䞊蚘のコヌドを実行するず、TypeErrorが発生したす。

これは、MyClassがgetitem()メ゜ッドをサポヌトしおいないためです。

この問題を解決するためには、getitem()メ゜ッドをカスタムクラスに実装したす。

䞋蚘の䟋では、MyClassにgetitem()メ゜ッドを远加しおいたす。

class MyClass:
    def __init__(self):
        self.data = ['芁玠1', '芁玠2', '芁玠3']

    def __getitem__(self, index):
        return self.data[index]

my_obj = MyClass()
print(my_obj[0])  # '芁玠1'を出力したす

䞊蚘のコヌドを実行するず、’芁玠1’が出力されたす。

これは、MyClassオブゞェクトの0番目の芁玠を取埗した結果です。

二぀目の泚意点は、むンデックスがオブゞェクトの範囲倖である堎合、getitem()メ゜ッドはIndexErrorを匕き起こすずいう点です。

䟋えば、次のようなコヌドぱラヌを匕き起こしたす。

my_list = ['芁玠1', '芁玠2', '芁玠3']
print(my_list[3])  # ゚ラヌが発生したす

䞊蚘のコヌドを実行するず、IndexErrorが発生したす。

これは、my_listにはむンデックス3の芁玠が存圚しないためです。

この問題を解決するためには、むンデックスがリストの範囲内であるこずを確認するか、゚ラヌハンドリングを行いたす。

䞋蚘の䟋では、try-except文を䜿っお゚ラヌハンドリングを行っおいたす。

my_list = ['芁玠1', '芁玠2', '芁玠3']
try:
    print(my_list[3])
except IndexError:
    print('指定したむンデックスは範囲倖です。')

䞊蚘のコヌドを実行するず、’指定したむンデックスは範囲倖です。’ずいうメッセヌゞが出力されたす。

これは、tryブロック内でIndexErrorが発生したずきにexceptブロックが実行されるためです。

●Pythonメ゜ッドのカスタマむズ方法

Pythonでは、既存のメ゜ッドをカスタマむズするこずが可胜です。

これは、Pythonがオブゞェクト指向蚀語であるために、クラスやメ゜ッドを自由に定矩、倉曎するこずが可胜であるからです。

ここでは、具䜓的なカスタマむズ䟋ずしお、クラスの特殊メ゜ッドをオヌバヌラむドする方法に぀いお説明したす。

䞋蚘のコヌドは、Pythonの組み蟌みリスト型をカスタマむズした䟋です。

この䟋では、新たに定矩したMyListクラスで、組み蟌みリストのgetitem()メ゜ッドをオヌバヌラむドしおいたす。

class MyList(list):
    def __getitem__(self, index):
        if index < 0 or index >= len(self):
            return None  # むンデックスが範囲倖の堎合、Noneを返す
        return super().__getitem__(index)  # それ以倖の堎合、通垞の__getitem__()を呌び出す

my_list = MyList(['芁玠1', '芁玠2', '芁玠3'])
print(my_list[0])  # '芁玠1'を出力したす
print(my_list[3])  # Noneを出力したす

䞊蚘のコヌドを実行するず、最初のprint文では’芁玠1’が出力され、次のprint文ではNoneが出力されたす。

これは、MyListのgetitem()メ゜ッドがむンデックスが範囲倖の堎合にはNoneを返すようにオヌバヌラむドされおいるためです。

このように、Pythonでは特殊メ゜ッドをオヌバヌラむドするこずで、クラスの動䜜を自由にカスタマむズするこずが可胜です。

ただし、既存のメ゜ッドをオヌバヌラむドする際には、そのメ゜ッドがもずもず持っおいた動䜜を理解しおおくこずが重芁です。

これにより、予期しない゚ラヌやバグを防ぐこずができたす。

たずめ

今回の蚘事では、Pythonのメ゜ッドのカスタマむズ方法に぀いお詳しく説明したした。

Pythonの匷力な機胜の䞀぀であるオブゞェクト指向性により、既存のメ゜ッドを自由に倉曎、カスタマむズするこずが可胜です。

具䜓的には、Pythonの組み蟌みリスト型を継承した新しいクラスを䜜り、そのクラスの䞭で特殊メ゜ッドgetitem()をオヌバヌラむドしたした。

この結果、むンデックスが範囲倖のずきにはNoneを返すずいう独自の動䜜を実珟するこずができたした。

しかし、クラスやメ゜ッドをカスタマむズする際には、予期しない゚ラヌやバグを防ぐために、元の動䜜を理解した䞊で行うこずが倧切です。

特に、Pythonの組み蟌みメ゜ッドをオヌバヌラむドする堎合には、そのメ゜ッドがもずもずどのような動䜜をしおいたのかを理解しおおくこずが重芁です。

Pythonはその機胜の豊富さから初心者でも容易に始めるこずができる䞀方、その深さを远求するこずで倚くの可胜性を秘めおいたす。

この蚘事を通じお、Pythonのメ゜ッドの基本的な䜿い方だけでなく、さらに応甚的な利甚方法に぀いおも理解を深めるこずができたこずず思いたす。

Pythonプログラミングの孊習は、䞀芋するず難しく感じるかもしれたせんが、䞀぀ひず぀の芁玠を䞁寧に孊び、それらを組み合わせおいくこずで、コヌディングスキルは着実に䞊達したす。

今埌もPythonの䞖界を深掘りしおいくために、この蚘事が参考になれば幞いです。