コンピュータ実習I (Python)

last modified: 20231013

• 1. 準備
  • 1.1. はじめに
  • 1.2. インストール
  • 1.3. Python の実行
  • 1.4. Visual Studio Code (VSCode)
  • 1.5. Git (コマンドからの操作)
  • 1.6. VSCode 上でのコード入力と Git 操作
    • 1.6.1. Git Graph
    • 1.6.2. ソースコード編集
    • 1.6.3. ステージ & コミット
    • 1.6.4. 演習
    • 1.6.5. 過去のバージョンを取り出す
    • 1.6.6. 演習
  • 1.7. デバッガの利用
  • 1.8. 対話的実行
• 2. hello, pygame
  • 2.1. フォルダの準備
  • 2.2. 図形の描画
    • 2.2.1. 変更履歴を記録する
  • 2.3. ループとキー入力
  • 2.4. マウス入力対応
  • 2.5. マウス入力対応 (再挑戦)
  • 2.6. 画像の表示
  • 2.7. 文字の表示
  • 2.8. 文字と画像の同時表示
  • 2.9. pygame のリファレンスマニュアルを読む
  • 2.10. import 文
  • 2.11. 演習
• 3. 基本的なプログラミング (制御構造編)
  • 3.1. 基本的な計算
    • 3.1.1. 文の実行
    • 3.1.2. 変数と演算
    • 3.1.3. 型と型変換
    • 3.1.4. 実践編
  • 3.2. 関数
    • 3.2.1. 関数定義と関数呼び出し
    • 3.2.2. 実践編
  • 3.3. 制御文
    • 3.3.1. 条件文
    • 3.3.2. 繰り返し文
    • 3.3.3. 実践編
    • 3.3.4. if __name__ == "__main__"
  • 3.4. デバッグのコツ
    • 3.4.1. エラーメッセージを理解する
    • 3.4.2. デバッガを活用する
  • 3.5. 演習
• 4. 基本的なプログラミング (データ構造編)
  • 4.1. リスト (list型)
    • 4.1.1. シーケンス
    • 4.1.2. リストのいろいろな作成方法
    • 4.1.3. リストの変更
    • 4.1.4. 実践編
  • 4.2. リストと類似したデータ構造
    • 4.2.1. タプル (tuple型)
    • 4.2.2. 文字列 (str型)
    • 4.2.3. 辞書 (dict型)
    • 4.2.4. 実践編
  • 4.3. 演習
  • 4.4. Python のデータモデル
    • 4.4.1. 変数は箱ではない
    • 4.4.2. Online Python Tutor
    • 4.4.3. リスト以外も同じこと
    • 4.4.4. is と == (is not と !=)
    • 4.4.5. 実践編
    • 4.4.6. 関数呼び出しと変数の関係
    • 4.4.7. リストを使いこなす
  • 4.5. 演習
  • 4.6. docstring を書く
  • 4.7. 演習
• 5. オブジェクト指向への第一歩
  • 5.1. 枠組みだけを作る
  • 5.2. 放物運動
  • 5.3. データをまとめる
  • 5.4. データの操作を整理する
  • 5.5. データとその操作をまとめる
  • 5.6. 結局何をしたのか
  • 5.7. もう少し整理する
    • 5.7.1. World
    • 5.7.2. AppMain
  • 5.8. 演習
• 6. プログラムの修正と拡張
  • 6.1. モジュール
  • 6.2. 単体テスト
    • 6.2.1. 単体テストの心理的効果
    • 6.2.2. VSCode からのテスト実行
    • 6.2.3. 複数条件の自動展開
  • 6.3. 機能変更を伴わない修正
    • 6.3.1. メソッドの切り出し
    • 6.3.2. 抽象度の高いオブジェクトに置き換える
  • 6.4. クラスの継承
    • 6.4.1. 跳ね返り処理の仮実装
    • 6.4.2. 跳ね返り処理を真面目に考える
    • 6.4.3. ポリモーフィズム
  • 6.5. オブジェクト合成
    • 6.5.1. Strategy パターン
    • 6.5.2. 状態を持つストラテジオブジェクトを作る
    • 6.5.3. 継承とオブジェクト合成
  • 6.6. 汎用性の高い関数
    • 6.6.1. ソートアルゴリズムの例
    • 6.6.2. いろいろなソート順序
    • 6.6.3. ソート関数の内容を直接書き換える (非推奨)
    • 6.6.4. ソート関数に比較関数を渡せるようにする
    • 6.6.5. ソート関数に比較キー関数を渡す
  • 6.7. 演習
• 7. バネ・質点系の力学シミュレーション
  • 7.1. まず試してみる
    • 7.1.1. 質点を配置
    • 7.1.2. 壁・床を配置
    • 7.1.3. バネを配置
    • 7.1.4. 質点間の衝突解決
    • 7.1.5. 描画処理のカスタマイズ
  • 7.2. Slinky Drop シミュレーション
  • 7.3. インタラクティブ放物シミュレーション
    • 7.3.1. 質点と壁と衝突処理
    • 7.3.2. バネを追加
  • 7.4. spring_mass モジュールを作る
    • 7.4.1. 基本設計
    • 7.4.2. 質点
    • 7.4.3. 固定質点
    • 7.4.4. バネ
    • 7.4.5. 破断するバネ
    • 7.4.6. 衝突解決
    • 7.4.7. 壁・床
    • 7.4.8. 床面への潜り込みの回避
  • 7.5. 演習
• 8. 発展的な事例
  • 8.1. 布シミュレーション
    • 8.1.1. バネ・質点メッシュを配置
    • 8.1.2. マウスによるインタラクション
    • 8.1.3. バネの破断
  • 8.2. 3 次元シミュレーションとその可視化
    • 8.2.1. spring_mass.py の 3D 化
    • 8.2.2. 3D 可視化モジュール vis3d.py
    • 8.2.3. 座標変換
    • 8.2.4. 透視投影
    • 8.2.5. マウスによるインタラクション
    • 8.2.6. 遮蔽関係の表現

付録

• A. Python ミニ・チュートリアル
  • A.1. 文の実行
    • A.1.1. 上から 1 行ずつ実行される
    • A.1.2. コメント
    • A.1.3. 行の継続
  • A.2. 変数と演算
    • A.2.1. 算術式
    • A.2.2. 変数と代入
    • A.2.3. 型と型変換
  • A.3. 関数
    • A.3.1. 関数の定義
    • A.3.2. 関数の呼び出し
    • A.3.3. デフォルト引数とキーワード引数
  • A.4. 制御文
    • A.4.1. if 文と仲間たち
    • A.4.2. 条件の書き方
    • A.4.3. while文・for 文
    • A.4.4. break文・continue文
    • A.4.5. グローバル変数とローカル変数
  • A.5. リスト (list型)
    • A.5.1. シーケンスの操作
    • A.5.2. リストの作成
    • A.5.3. リスト要素の変更
    • A.5.4. リストの伸縮
  • A.6. リストと類似したデータ構造
    • A.6.1. タプル (tuple型)
    • A.6.2. 文字列 (str型)
    • A.6.3. 辞書 (dict型)
  • A.7. 複合的なデータ構造
• B. 配布する開発環境の構築手順
  • B.1. 想定環境
  • B.2. ダウンロード
  • B.3. インストール
  • B.4. 設定完了後の配布版の作成

Indices and tables

• 索引
• 検索ページ