Python
エンジニアのためのWebチートシート

Pythonは、シンプルで読みやすい構文が特徴の汎用プログラミング言語です。データ型、制御構文、関数、クラス、リスト操作、ファイル操作などの基本をチートシートにまとめました。

基本構文

変数

Pythonは動的型付け言語で、型宣言は不要です。

# 変数代入
name = "Python"
age = 30
is_active = True
pi = 3.14

# 複数代入
x, y, z = 1, 2, 3
a = b = c = 0

# 型ヒント（Python 3.6+）
name: str = "Python"
age: int = 30
items: list[str] = ["a", "b"]

型変換

型を変換する組み込み関数です。

int("42")        # 42
float("3.14")    # 3.14
str(42)          # "42"
bool(1)          # True
bool(0)          # False
bool("")         # False
list((1, 2))     # [1, 2]
tuple([1, 2])    # (1, 2)
set([1, 1, 2])   # {1, 2}
type(42)         # <class 'int'>

データ型

文字列

文字列の基本操作です。

s = "Hello, World!"
s = 'Hello'
s = """Multi
line"""

# f-string (Python 3.6+)
name = "World"
f"Hello, {name}!"
f"{2 + 3 = }"       # "2 + 3 = 5"
f"{name!r}"          # "'World'"
f"{3.14159:.2f}"     # "3.14"

# スライス
s[0]      # 'H'
s[-1]     # '!'
s[0:5]    # 'Hello'
s[::-1]   # 逆順

文字列メソッド

よく使う文字列メソッドです。

s.upper()              # "HELLO"
s.lower()              # "hello"
s.strip()              # 前後の空白除去
s.split(",")           # ["a", "b"]
",".join(["a", "b"])   # "a,b"
s.replace("old", "new")
s.startswith("He")     # True
s.endswith("!")        # True
s.find("lo")           # 3 (見つからないと-1)
s.count("l")           # 2
s.isdigit()            # False
len(s)                 # 13

数値

数値型と基本演算です。

# 四則演算
10 + 3    # 13
10 - 3    # 7
10 * 3    # 30
10 / 3    # 3.3333...
10 // 3   # 3 (切り捨て)
10 % 3    # 1 (余り)
10 ** 3   # 1000 (べき乗)

# 組み込み関数
abs(-5)       # 5
round(3.7)    # 4
max(1, 2, 3)  # 3
min(1, 2, 3)  # 1
sum([1,2,3])  # 6

制御フロー

if / elif / else

条件分岐です。インデントでブロックを表します。

if x > 0:
    print("positive")
elif x == 0:
    print("zero")
else:
    print("negative")

# 三項演算子
result = "even" if x % 2 == 0 else "odd"

# match文 (Python 3.10+)
match status:
    case 200:
        print("OK")
    case 404:
        print("Not Found")
    case _:
        print("Other")

for ループ

イテラブルオブジェクトを反復処理します。

for i in range(5):        # 0,1,2,3,4
    print(i)

for i in range(1, 10, 2): # 1,3,5,7,9
    print(i)

for item in ["a", "b", "c"]:
    print(item)

for i, item in enumerate(["a", "b"]):
    print(i, item)   # 0 a, 1 b

for k, v in dict.items():
    print(k, v)

# break / continue
for i in range(10):
    if i == 5: break
    if i % 2 == 0: continue

内包表記

リスト・辞書・集合を簡潔に生成します。

# リスト内包表記
squares = [x**2 for x in range(10)]
evens = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]

# 辞書内包表記
d = {k: v for k, v in pairs}

# 集合内包表記
s = {x**2 for x in range(10)}

# ジェネレータ式
gen = (x**2 for x in range(10))

関数

関数定義

def キーワードで関数を定義します。

def greet(name: str) -> str:
    return f"Hello, {name}!"

# デフォルト引数
def greet(name: str = "World") -> str:
    return f"Hello, {name}!"

# 複数の戻り値
def min_max(items):
    return min(items), max(items)

lo, hi = min_max([3, 1, 4, 1, 5])

ラムダ式

無名関数を簡潔に定義します。

square = lambda x: x ** 2
add = lambda x, y: x + y

# sorted + lambda
users = [{"name": "B"}, {"name": "A"}]
sorted(users, key=lambda u: u["name"])

# map / filter
list(map(lambda x: x*2, [1,2,3]))   # [2,4,6]
list(filter(lambda x: x>2, [1,2,3])) # [3]

*args / **kwargs

可変長引数を受け取ります。

# *args: 可変長位置引数（タプル）
def sum_all(*args):
    return sum(args)
sum_all(1, 2, 3)  # 6

# **kwargs: 可変長キーワード引数（辞書）
def info(**kwargs):
    for k, v in kwargs.items():
        print(f"{k}: {v}")
info(name="Taro", age=25)

デコレータ

関数やクラスの機能を拡張します。

import functools

def timer(func):
    @functools.wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        import time
        start = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f"{func.__name__}: {time.time()-start:.2f}s")
        return result
    return wrapper

@timer
def slow_function():
    import time
    time.sleep(1)

データ構造

リスト操作

リストの主な操作メソッドです。

lst = [1, 2, 3]
lst.append(4)          # [1,2,3,4]
lst.insert(0, 0)       # [0,1,2,3,4]
lst.extend([5, 6])     # [0,1,2,3,4,5,6]
lst.pop()              # 6, lst=[0,1,2,3,4,5]
lst.pop(0)             # 0, lst=[1,2,3,4,5]
lst.remove(3)          # [1,2,4,5]
lst.sort()             # ソート（破壊的）
sorted(lst)            # ソート（非破壊的）
lst.reverse()          # 逆順
lst.index(2)           # 1
len(lst)               # 4
2 in lst               # True

辞書操作

辞書の主な操作メソッドです。

d = {"name": "Taro", "age": 25}
d["email"] = "taro@example.com"  # 追加
d["name"]            # "Taro"
d.get("name")        # "Taro"
d.get("phone", "N/A") # "N/A"
d.keys()             # dict_keys
d.values()           # dict_values
d.items()            # dict_items
d.pop("age")         # 25
d.update({"city": "Tokyo"})
del d["city"]
"name" in d          # True
len(d)               # 2

セット & タプル

集合型とイミュータブルなタプルです。

# タプル（イミュータブル）
t = (1, 2, 3)
t[0]              # 1
x, y, z = t       # アンパック

# セット（集合）
s = {1, 2, 3}
s.add(4)
s.remove(1)
s.discard(99)     # エラーなし

# 集合演算
a = {1, 2, 3}
b = {2, 3, 4}
a | b   # {1,2,3,4} 和集合
a & b   # {2,3}     積集合
a - b   # {1}       差集合
a ^ b   # {1,4}     対称差

クラス

クラス定義

classキーワードでクラスを定義します。

class User:
    def __init__(self, name: str, age: int):
        self.name = name
        self.age = age

    def greet(self) -> str:
        return f"I'm {self.name}, {self.age} years old"

    def __str__(self) -> str:
        return f"User({self.name})"

user = User("Taro", 25)
print(user.greet())

継承

クラスを継承して機能を拡張します。

class Animal:
    def __init__(self, name: str):
        self.name = name

    def speak(self) -> str:
        raise NotImplementedError

class Dog(Animal):
    def speak(self) -> str:
        return f"{self.name}: Woof!"

class Cat(Animal):
    def speak(self) -> str:
        return f"{self.name}: Meow!"

dog = Dog("Pochi")
print(dog.speak())  # "Pochi: Woof!"

dataclass

データ保持用のクラスを簡潔に定義します。

from dataclasses import dataclass, field

@dataclass
class Point:
    x: float
    y: float
    z: float = 0.0

@dataclass(frozen=True)  # イミュータブル
class Config:
    host: str
    port: int = 8080
    tags: list = field(default_factory=list)

p = Point(1.0, 2.0)
print(p)  # Point(x=1.0, y=2.0, z=0.0)

ファイル & 例外処理

ファイル読み書き

with文を使ったファイルの読み書きです。

# 読み込み
with open("file.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()       # 全体
    lines = f.readlines()    # 行リスト

# 書き込み
with open("file.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("Hello\n")

# 追記
with open("file.txt", "a") as f:
    f.write("World\n")

# JSON
import json
with open("data.json") as f:
    data = json.load(f)
with open("out.json", "w") as f:
    json.dump(data, f, indent=2)

例外処理

try/except で例外を処理します。

try:
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e:
    print(f"Error: {e}")
except (TypeError, ValueError):
    print("Type or Value error")
except Exception as e:
    print(f"Unexpected: {e}")
else:
    print("No error")
finally:
    print("Always executed")

# カスタム例外
class MyError(Exception):
    pass

raise MyError("Something wrong")

モジュール & 環境

import

モジュールのインポート方法です。

import os
import json
from pathlib import Path
from datetime import datetime, timedelta
from collections import defaultdict, Counter
from typing import Optional, Union

# エイリアス
import numpy as np
import pandas as pd

# 相対インポート
from . import module
from ..utils import helper

仮想環境

プロジェクトごとに独立したPython環境を作ります。

# venv
python -m venv .venv
source .venv/bin/activate  # Mac/Linux
.venv\Scripts\activate     # Windows
deactivate

# pip
pip install requests
pip install -r requirements.txt
pip freeze > requirements.txt

# uv (高速パッケージマネージャ)
uv venv
uv pip install requests

引用・参考リンク

【公式】Python

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