Python Foundations Study - Part 1

Python の基礎を、コードリーディング中心で学習するためのリポジトリ。
Part 1 では、基本構文 / 条件分岐 / 繰り返し / 基本コレクション / 代入・参照・コピー / 関数 / Pythonらしい書き方 を扱う。
各 Unit ごとにソースコードとドキュメントを用意し、コード、コメント、出力、確認用の assert を対応づけながら見返せる形で整理している。

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このリポジトリの位置づけ

このリポジトリは、Python基礎学習の前半として作成した python-foundations-study-part1 である。

今回の Python 学習では、次の2つのリポジトリに分けて進める。

• python-foundations-study-part1
  • 前半の学習範囲を扱う
  • 標準寄りの venv + pip 構成で環境構築を行う
• python-foundations-study-part2
  • 後半の学習範囲を扱う
  • uv + .venv 構成で環境構築を行う

Part 1 では、Python の言語基礎と、コードリーディングで頻出する書き方に慣れることを目的とする。
外部ライブラリは扱わず、Python の言語仕様、組み込み型、組み込み関数、標準的な構文を中心に学習する。

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学習目的

このリポジトリでは、主に次の内容を目的として学習を行う。

• Python の基本構文を読めるようにする
• 変数、値、文字列、真偽値、None の基本を理解する
• if / elif / else、for、while、break、continue を読めるようにする
• truthy / falsy や is / == の違いを理解する
• list、tuple、dict、set の基本操作と違いを理解する
• 代入、参照、再束縛、浅いコピー、深いコピーの違いを理解する
• 関数定義、戻り値、引数、スコープ、docstring の基本を理解する
• 内包表記、enumerate、zip、sorted、any、all などの Python らしい書き方に慣れる
• ソースコード、コメント、出力結果、assert を対応させながら処理を追えるようにする

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学習範囲

このリポジトリで扱う Unit は次の通り。

Unit	内容
01	Pythonの基本構文・値・文字列
02	条件分岐・繰り返し・比較
03	基本コレクション
04	代入・参照・コピー
05	関数・引数・スコープ
06	Pythonらしい書き方

各 Unit の位置づけ

• Unit 01: Pythonの基本構文・値・文字列
  変数、数値、文字列、真偽値、None、型変換、f文字列、標準出力など、Python を読む入口となる基本を確認する

• Unit 02: 条件分岐・繰り返し・比較
  if / elif / else、for、while、range、比較演算子、論理演算子、truthy / falsy、is と == の違いを確認する

• Unit 03: 基本コレクション
  list、tuple、dict、set の作成、参照、更新、検索、ソート、反復、membership 判定、ミュータブル / イミュータブルを確認する

• Unit 04: 代入・参照・コピー
  Python における代入の意味、参照の共有、再束縛、浅いコピー、深いコピー、copy.copy、copy.deepcopy を確認する

• Unit 05: 関数・引数・スコープ
  def、戻り値、複数戻り値、位置引数、キーワード引数、デフォルト引数、*args、**kwargs、スコープ、docstring を確認する

• Unit 06: Pythonらしい書き方
  リスト / 辞書 / 集合内包表記、ジェネレータ式、enumerate、zip、sorted、reversed、any、all、パック / アンパック、ラムダ式を確認する

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学習の進め方

基本的な進め方は次の通り。

1. docs/ の対象 Unit の Markdown を読む
2. src/<unit>/main.py を実行する
3. main.py から呼び出される各テーマ別ファイルを読む
4. ソースコード内のコメントと出力結果を対応させながら処理を追う
5. 各ファイル末尾の assert で、期待値との対応を確認する
6. 必要に応じて値を書き換え、再実行して挙動を確認する

このリポジトリでは、ソースコード単体でも学習できるようにコメントを多めに記載している。
ドキュメントは、各 Unit の学習対象、読む順番、処理の流れ、注目ポイント、引っかかりやすい点を確認するための補助資料として使う。

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前提環境

• Python 3.13.13
• VS Code
• Python 拡張機能
• Pylance
• Ruff
• venv
• pip

このリポジトリでは、Python 標準の venv と pip を使って仮想環境を作成する。
学習コード自体は外部ライブラリを使わず、標準機能・標準ライブラリの範囲で動作する。
requirements-dev.txt は、Ruff などの開発用ツールをインストールするために使用する。

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セットアップ

1. 仮想環境を作成

py -3.13 -m venv .venv

2. 仮想環境を有効化

PowerShell の場合:

.venv\Scripts\Activate.ps1

Git Bash の場合:

source .venv/Scripts/activate

3. pip を更新

python -m pip install --upgrade pip

4. 開発用ツールをインストール

python -m pip install -r requirements-dev.txt

5. Python バージョンを確認

python --version

想定するバージョンは次の通り。

Python 3.13.13

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実行方法

Unit 01: Pythonの基本構文・値・文字列

python src/01_basic_syntax_values_and_strings/main.py

Unit 02: 条件分岐・繰り返し・比較

python src/02_control_flow_and_comparisons/main.py

Unit 03: 基本コレクション

python src/03_core_collections/main.py

Unit 04: 代入・参照・コピー

python src/04_assignment_references_and_copying/main.py

Unit 05: 関数・引数・スコープ

python src/05_functions_arguments_and_scope/main.py

Unit 06: Pythonらしい書き方

python src/06_pythonic_constructs/main.py

Ruff による確認

python -m ruff check .
python -m ruff format --check .

必要に応じてフォーマットを実行する。

python -m ruff format .

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リポジトリ構成

主要な構成は次の通り。

.
├─ docs/
│  ├─ 01-basic-syntax-values-and-strings.md
│  ├─ 02-control-flow-and-comparisons.md
│  ├─ 03-core-collections.md
│  ├─ 04-assignment-references-and-copying.md
│  ├─ 05-functions-arguments-and-scope.md
│  └─ 06-pythonic-constructs.md
│
├─ src/
│  ├─ 01_basic_syntax_values_and_strings/
│  ├─ 02_control_flow_and_comparisons/
│  ├─ 03_core_collections/
│  ├─ 04_assignment_references_and_copying/
│  ├─ 05_functions_arguments_and_scope/
│  └─ 06_pythonic_constructs/
│
├─ .vscode/
│  ├─ extensions.json
│  └─ settings.json
│
├─ requirements-dev.txt
├─ pyproject.toml
└─ README.md

各ディレクトリ・ファイルの役割

• docs/
  各 Unit の学習対象、ファイル構成、実行方法、読む順番、処理の流れ、注目ポイント、引っかかりやすい点、確認観点をまとめた Markdown ドキュメントを置く

• src/
  Unit ごとの Python ソースコードを置く
  各 Unit はディレクトリ単位で分け、main.py を実行入口とする

• .vscode/
  VS Code の推奨拡張機能とワークスペース設定を置く

• requirements-dev.txt
  開発用ツールを pip でインストールするためのファイル

• pyproject.toml
  Ruff などのツール設定を管理するファイル

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ドキュメント

• Pythonの基本構文・値・文字列: docs/01-basic-syntax-values-and-strings.md
• 条件分岐・繰り返し・比較: docs/02-control-flow-and-comparisons.md
• 基本コレクション: docs/03-core-collections.md
• 代入・参照・コピー: docs/04-assignment-references-and-copying.md
• 関数・引数・スコープ: docs/05-functions-arguments-and-scope.md
• Pythonらしい書き方: docs/06-pythonic-constructs.md

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このリポジトリで確認できること

このリポジトリでは、次の内容を確認できる。

• Python の基本的な構文を読める
• 変数、値、文字列、真偽値、None の基本を説明できる
• if / elif / else、for、while の基本を読める
• truthy / falsy や is / == の違いを説明できる
• list、tuple、dict、set の違いを説明できる
• インデックス、スライス、membership 判定の基本を説明できる
• 代入、参照、再束縛、浅いコピー、深いコピーの違いを説明できる
• 関数の定義、戻り値、引数、スコープの基本を説明できる
• ミュータブルなデフォルト引数の注意点を説明できる
• 内包表記やジェネレータ式の基本を読める
• enumerate、zip、sorted、reversed、any、all の用途を説明できる
• パック / アンパック、複数代入、ラムダ式の基本を読める
• ソースコード、コメント、出力、assert を対応させながら挙動を確認できる