Python入門 第5回|基本のデータ型と型変換の関数を理解しよう【高校情報1】

せかチャン - 世界一わかりやすい情報科チャンネル
25 Oct 202211:54

Summary

TLDRこのビデオスクリプトでは、Pythonのデータ型とそれに関連する便利な関数が紹介されています。int、float、str、boolの4つの基本データ型を解説し、整数の桁数制限の無さ、浮動小数点数の64ビット表現、文字列の表現方法、真偽値の意味を説明します。さらに、int()、float()、str()、bool()という4つの型変換関数の使い方と注意点を紹介し、サンプルプログラムを通じて理解を深めています。エラーが発生する例も示しており、データ型の重要性とPython独自の柔軟性、簡潔さを強調しています。

Takeaways

  • 📌 データ型とは、プログラムで扱えるデータの種類を指し、Pythonではデータ型に独特の作りがされている。
  • 🔢 int型は整数を表し、桁数に制限がないという大きな特徴を持っている。
  • 📉 float型は浮動小数点数を表し、64ビットで値を表現する。
  • 📝 str型は文字列を表すもので、シングルまたはダブルクォーテーションで囲むことができる。
  • 🔑 bool型は真偽値を表すデータ型で、TRUEとFALSEの2つのみから成る。
  • 🛠️ Pythonにはデータ型を変換するための便利関数群が存在する。
  • 🔄 int関数はデータを整数型に変換するが、変換不能な値を与えるとエラーが発生する。
  • 🔀 float関数はデータを浮動小数点数型に変換し、整数も小数点以下を持ちうる形式に変える。
  • 📑 str関数はデータを文字列型に変換し、数字や真偽値も文字列に変換できる。
  • 🗃️ bool関数はデータを真偽値に変換するが、0や空の文字列はFALSEに、それ以外はTRUEに変換される。
  • 📚 今回の説明は、データ型の理解を深める上で非常に重要なポイントである。

Q & A

  • データ型とは何ですか?

    -データ型とは、プログラムの中で扱えるデータの種類のことです。

  • Pythonで扱える主なデータ型には何がありますか?

    -Pythonで主に扱うデータ型は、整数(int)、浮動小数点数(float)、文字列(string)、真偽値(bool)の4つがあります。

  • int型とは何を表していますか?

    -int型は、整数を表すデータ型で、桁数に制限がなく、大きな数値も扱うことができます。

  • float型はどのようにして表現されていますか?

    -float型は、浮動小数点数を表し、64ビットの01を使って値を表現しています。

  • 文字列(string)はどのように表現されるのでしょうか?

    -文字列(string)は、ダブルクォーテーションまたはシングルクォーテーションで囲まれた文字で表現されます。

  • bool型はどのような値を表しますか?

    -bool型は、真偽値を表すデータ型で、TRUEまたはFALSEの2つの値のみを持ちます。

  • int関数は何を変換する関数ですか?

    -int関数は、与えられたデータをint型に変換する関数です。小数点以下の値は切り捨てられます。

  • float関数を使用することでどのような変換ができますか?

    -float関数は、与えられたデータをfloat型に変換する関数で、整数も小数に変換されます。

  • str関数はどのようなデータ型に変換するのですか?

    -str関数は、与えられたデータを文字列型に変換する関数です。

  • bool関数はどのようにデータを真偽値に変換しますか?

    -bool関数は、0または空の文字列をFALSEに、それ以外のデータをTRUEに変換します。

  • int関数に文字列を与えた場合、どうなりますか?

    -int関数に数値以外を与えると、エラーが発生し、変換は行われません。

  • Pythonのデータ型の作りについてどう思いますか?

    -Pythonのデータ型はシンプルで、他のプログラミング言語と比べて、データ型の種類が少なく、扱いやすいと思われます。

  • データ型間の変換に気をつけるべきポイントは何ですか?

    -データ型間の変換では、変換できない値を与えるとエラーが発生するため、適切な値を与えることが必要です。

  • サンプルプログラムで行われるエラーは何ですか?

    -サンプルプログラムでint関数に文字列'ABC'を与えた場合、数値に変換できないため、ValueErrorが発生します。

  • float型の表現にはどのような限界がありますか?

    -float型は64ビットで表現されるため、非常に細かい小数値は正確に表現できないことがあり、限界があります。

Outlines

00:00

📘 Pythonのデータ型とその種類

この段落では、Pythonにおけるデータ型の基礎について解説しています。データ型とは、プログラムで扱えるデータの種類を指し、Pythonでは整数(int)、浮動小数点数(float)、文字列(string)、ブール型(bool)の4つの基本データ型があります。それぞれのデータ型の特徴や使い方、そして整数の桁数制限がないこと、浮動小数点数の64ビット表現方法、文字列の表現方法、ブール型の真偽値について説明されています。

05:01

🔧 便利なデータ型変換関数

第2段落では、Pythonのデータ型に関連する便利な関数が紹介されています。int()、float()、str()、bool()の4つの関数が存在し、それぞれがデータを特定のデータ型に変換する機能を持っています。int()は小数点以下を切り捨てる、float()は整数を浮動小数点数に、str()はデータを文字列型に、bool()はデータをブール型に変換します。ただし、数値に変換不能な文字列をint()やfloat()に与えるとエラーが発生するため、注意が必要です。

10:03

📊 サンプルプログラムでデータ型を理解

最後の段落では、先述のデータ型と変換関数を使って作成されたサンプルプログラムが紹介されています。このプログラムは、異なるデータ型の変数を表示し、int()、float()、str()、bool()関数の変換結果も示しています。エラーが発生する例も含まれており、特定の行で何が起こっているか、どのようなエラーメッセージが表示されるかが解説されています。このサンプルプログラムを実行することで、データ型間の変換とその結果を理解することができます。

Mindmap

Keywords

💡データ型

データ型は、プログラム内で扱えるデータの種類を指します。Pythonでは、データ型を理解することが重要です。この動画では、整数、浮動小数点数、文字列、新基地の4つのデータ型が紹介されています。

💡整数 (int型)

整数は10や365のような数値を指し、Pythonではint型として扱われます。intはインテジャーから来ており、桁数に制限がありません。例えば、非常に大きな数値もメモリが許す限り扱うことができます。

💡浮動小数点数 (float型)

浮動小数点数は3.14のような小数を指し、Pythonではfloat型として扱われます。floatはフローティングポイントナンバーから来ており、64ビットで表現される小数値です。非常に細かい値を扱うことができます。

💡文字列 (string型)

文字列は文字の列を指し、Pythonではstring型として扱われます。stringは文字列を意味する英単語から来ており、ダブルクォーテーションやシングルクォーテーションで囲むことで文字列として認識されます。

💡新基地 (bool型)

新基地は真偽値を指し、Pythonではbool型として扱われます。boolはブール値を意味し、TRUE(真)とFALSE(偽)の2つの値を持ちます。論理演算で使用されるデータ型です。

💡int関数

int関数は、与えられたデータをint型に変換します。例えば、3.14をint関数で処理すると、3に変換されます。数値以外のデータをint関数で変換しようとするとエラーになります。

💡float関数

float関数は、与えられたデータをfloat型に変換します。例えば、10をfloat関数で処理すると、10.0に変換されます。数値以外のデータをfloat関数で変換しようとするとエラーになります。

💡string関数

string関数は、与えられたデータを文字列型に変換します。例えば、1をstring関数で処理すると、'1'に変換されます。TRUEを与えると、文字列としての'TRUE'に変換されます。

💡bool関数

bool関数は、与えられたデータをbool型に変換します。例えば、1をbool関数で処理するとTRUEになります。空の文字列を与えるとFALSEになります。

💡型変換

型変換は、データの種類を変換する処理を指します。Pythonではint、float、string、bool関数を使用してデータ型を変換できます。これにより、プログラム内でデータの扱いを柔軟にすることができます。

Highlights

データ型とはプログラムで扱えるデータの種類を指し、他の言語でも意識することは非常に重要。

Pythonのデータ型にはPythonらしい作りが特徴的で、楽しんで学ぶことができる。

Pythonでは4つの基本データ型がある:整数(int)、浮動小数点数(float)、文字列(string)、真偽値(bool)。

整数(int)は桁数に制限がないため、非常に大きな数値も扱うことができる。

浮動小数点数(float)は64ビットで表現され、小数の値を正確に扱うことができる。

文字列(string)はダブルクォーテーションまたはシングルクォーテーションで囲むことができ、文字の羅列を表す。

真偽値(bool)はTRUEまたはFALSEの2つの値のみを持ち、論理演算に使われる。

Pythonのデータ型はシンプルであり、他の言語とは異なるデータ型の使い方を意識する必要がある。

int関数はデータを整数型に変換し、小数点以下を切り捨てる。

float関数はデータを浮動小数点数型に変換する。

str関数はデータを文字列型に変換する。

bool関数はデータを真偽値型に変換する。0や空の文字列はFALSE、それ以外はTRUEになる。

int関数に文字列を与えるとエラーが発生する可能性がある。

float関数に与えると、整数も小数に変換され、メモリ上の表現が変わる。

str関数を使って、int型やbool型のデータを文字列に変換することができる。

bool関数は、特定のデータが0または空の場合にはFALSEを返し、それ以外はTRUEを返す。

サンプルプログラムを使ってデータ型と変換関数の動きを確認することができる。

int関数を使ったエラーの例を通じて、データ変換時の注意点を学ぶことができる。

Transcripts

play00:00

はいこんにちは今回のテーマはデータ型

play00:03

ですデータ型っていうのはプログラムの中

play00:05

で扱えるデータの種類のことですね

play00:07

他の言語でもこのデータ型を意識するのっ

play00:10

てすごく大切なんですが

play00:12

Pythonのデータ型にはいい意味で

play00:14

Pythonらしさのある作りになって

play00:15

いるので是非楽しみにしていてくださいと

play00:18

いうわけで今回の内容は2つPython

play00:20

ではどんなデータ型を使えるのかという

play00:22

こととこのデータ型に関して便利な関数を

play00:25

4つ紹介しますそれでは早速解説に入り

play00:28

ましょう

play00:31

じゃあ早速

play00:32

Pythonにはどんなデータが上がるの

play00:34

かというのを解説していきますがまず

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データ型というのはそのデータの種類の

play00:39

ことを言います

play00:41

じゃあどんなデータ型があるのかというと

play00:44

今回はこの4つを押さえておいてください

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何かというと

play00:48

整数と浮動小数点数それから

play00:51

文字列新基地この4つですねじゃあ1つ

play00:54

ずつ詳しく見ていきましょうまず1つ目の

play00:56

整数ですねこれは例えば10とか365の

play01:00

ようなデータのことで

play01:01

Pythonでは

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整数をint型として扱います

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このintというのは

play01:08

整数を表す

play01:09

インテジャーという単語から来た名前です

play01:11

ねこのイント型のポイントとしては

play01:13

整数のデータは桁数に制限がないという

play01:16

ところをポイントとして押さえておいて

play01:18

ください

play01:19

例えばプログラムの中で10とか365と

play01:22

かさらに何十桁っていうぐらいすごい

play01:24

大きな数字を記述したとしても

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Pythonではメモリ上に必要な分の

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メモリ領域を確保してデータを扱って

play01:31

くれるのでそのメモリさえ溢れなければ

play01:34

扱える整数の桁数には制限がないという

play01:37

仕組みになっていますそして整数と合わせ

play01:39

て浮動小数点数つまり小数ですね

play01:43

3.141592のような少数のデータも

play01:46

扱うことができます

play01:47

Pythonではこのような少数のデータ

play01:49

のことをフロート型と呼びます

play01:53

このフロートというのは浮動小数点数と

play01:56

いう意味のフローティングポイント

play01:58

ナンバーという英単語から来ている名前

play02:00

ですねこの浮動小数点数の値というのは

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前にこちらの動画で説明したように

play02:05

64ビットつまり64桁の01を使って1

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つの小数の値を表現するという仕組みに

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なっています

play02:13

続いて

play02:13

文字列ですねこれは

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ストリング型というふうに呼ばれています

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文字列という意味の英単語ストリングの

play02:20

最初3文字だけをとってこれでストリング

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型と呼ぶことが多いですねこのように

play02:25

PythonというモデルやABCという

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文字でこれをダブルクォーテーションで

play02:30

囲むかシングルコーテーションで囲むと

play02:32

このデータは文字列のストリング型として

play02:35

認識されます

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ちなみにダブルクォーテーションを使って

play02:38

play02:38

シングルクォーテーションを使っても

play02:40

どちらでもOKですそして最後今回押さえ

play02:43

ておきたい重要なデータ型4つ目がこの新

play02:46

日ですねこれPythonではプール型と

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呼ばれています

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これ新位置を表すグーリアンという英単語

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から来ているのでこれをグーリアン型と

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呼ぶ人も多いですねじゃあこの新技師って

play02:58

どんなデータなのかというとたった2つ

play03:00

しかありませんそれはこのTRUEと

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ホルスこの2つだけですねこの親日は前に

play03:06

こちらの動画で解説した

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論理演算をするときに出てくる値で

play03:10

TRUEが真ホルスが偽という意味合いで

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表現されるデータですこれシンとギって何

play03:15

だけど言う人は後で

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先ほどの動画復習しておいてもらうといい

play03:19

と思いますというわけで今回はこの4つの

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データ型intフロートストリング

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ウーリアン型ここをポイントとして押さえ

play03:26

ておいてください

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ちなみに他のプログラミング言語では整数

play03:30

だけでも何種類かデータ型があって表現し

play03:32

たい整数の桁に合わせて使うデータ型を

play03:35

切り替えたりとか

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少数のデータ型でも何パターンかある

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ケースが多いですねこの文字列でも1文字

play03:41

の時とこのように2文字以上の時とで別の

play03:44

データ型が用意されているというケースも

play03:47

結構多いですでもPythonでは整数は

play03:49

もう全部int型

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少数もフロート型だけ文字列も全部

play03:54

ストリング型で表現しちゃおうということ

play03:55

でかなりデータ型の作りがシンプルになっ

play03:58

てるというふうに言えますねもうこの

play04:00

あたりかなりPythonらしいなという

play04:02

ふうに思いますというわけで今回特に重要

play04:04

なのがここまでの内容ですこのデータ型と

play04:07

合わせて

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知っておくと便利な関数を4つこちらを

play04:10

使って

play04:11

紹介していきますねこれまでの動画でいく

play04:14

つかのサンプルプログラムを紹介してき

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ましたがその中で何度もプリント関数と

play04:19

いうものを使ってきましたプリント関数は

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指定したデータを画面に表示してくれると

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いう処理をしてくれたんですが今回紹介

play04:25

する関数は片変換つまり

play04:28

データの種類を

play04:30

変換するという処理をしてくれる

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関数をここから4つ紹介していきますまず

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それぞれの関数の名前見ておくと

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イントフロートストリングブーリアンと

play04:40

いうことで

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全部さっき紹介したベータ型の名前がつい

play04:43

た関数になっていますなのでさっきの内容

play04:46

と関連付けてぜひ理解をしていきましょう

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じゃあまず1つ目ですね早速ですがこの

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ポイント関数とても便利でこの先の動画で

play04:53

も出てくる関数なのでぜひ今回重要な関数

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として

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押さえておきましょう

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じゃあこのint関数どんな処理をして

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くれる関数かというとこのカッコの中に

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記述したデータこれをint型に変換して

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くれるという処理をしてくれます例えば

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イントの3.14とした場合フロート型の

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3.14がイント型の整数3に変換され

play05:15

ます

play05:16

つまり小数点以降を切り捨ててくれると

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いう処理になるわけですねというわけで

play05:21

この便利なイント関数なんですが一つ気を

play05:24

つけてほしいことがありますそれは何かと

play05:26

いうとこちらですね

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整数に変換できない値例えば

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ABCみたいな文字列をint型に変換

play05:33

しようとすると

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プログラムを実行した時にエラーになって

play05:36

しまいますここ

play05:38

使い方気をつけておいてくださいね続いて

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フロート関数これを使うと与えたデータを

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フロート型に変換することができます

play05:46

例えば

play05:46

フロート関数に10を与えた場合データが

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小数の10.0に変わります

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これ両方とも10なのでデータ変わって

play05:55

ないじゃんと感じるかもしれませんが

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メモリ上のデータの表現の仕方がだいぶ

play06:00

変わってて

play06:00

整数の10の方は

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例えば2進数の1010そして表現されて

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いてこっちの方は浮動小数点数で64

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ビットとして表現されているということで

play06:11

メモリ上ではデータの表現方法が大きく

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変わってるわけですねそしてさっきの

play06:16

int関数と同じようにこのフロート関数

play06:18

でも数値に変換できないようなデータを

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入れてしまうと実行時にエラーになって

play06:23

しまいます

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続いて3つ目ストーリング関数はデータを

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文字列型に変換することができます

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例えば

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ストリングの1と書いた場合は

play06:32

イント型の位置から

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文字列としての位置に変わります

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またストリング関数に新技師のTRUE

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これを与えると文字列型のスルーに変換さ

play06:42

れます

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この2つ

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似てるようで違うので気をつけてください

play06:46

ねこっちの方は

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新技師の芯を表すTRUEでこっちは

play06:50

シングルコーテーションで囲まれているの

play06:52

play06:53

prueという文字列だというふうに

play06:55

プログラムの中では認識されますでは最後

play06:58

にルール関数です与えたデータを

play07:00

ムーリアン型に変換します例えば

play07:03

ルールの1とすると結果はTRUEになり

play07:05

ます

play07:06

そしてブール関数に

play07:08

空っぽの文字でカラー文字列と呼んだりも

play07:10

しますねダブルクォーテーション2つだけ

play07:12

を記述した場合は結果はホルスになります

play07:16

はいというのがブール関数ですがこれだけ

play07:18

だとどういう時にTRUEでどういう時に

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フォルスなのかが分かりにくいので

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ちょっと補足をしておくとこのルール関数

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は0あるいはこのように空っぽのデータを

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与えるとホルスになってそれ以外のデータ

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を与えた時には

play07:31

全てTRUEになるという風に考えると

play07:33

分かりやすいかなと思います

play07:35

[音楽]

play07:36

こんなイメージですねというわけで4つ

play07:38

関数を紹介しましたがまずはいろんな場面

play07:41

で使う一番上のイント関数ここから少し

play07:44

ずつ使い慣れるようにしていってください

play07:46

それでは最後に今回の理解をより深める

play07:49

ためのサンプルプログラムを用意している

play07:50

のでぜひ動きを確認してみましょう

play07:55

[音楽]

play08:00

はいこちらが今回紹介したサンプル

play08:03

プログラムですねさっき解説した4つの

play08:05

データ型整数と浮動小数点数文字列新基地

play08:09

これらを使ったプログラムになっています

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では中身見ていくとまず最初の4行ですね

play08:14

ここの部分で4種類のデータをプリント

play08:17

関数で画面に表示をしていますその時まず

play08:21

文字列で整数コロンと表示してから

play08:24

缶まで続けて

play08:26

実際のデータを合わせて表示するという

play08:28

プログラムになっています1行目ではこの

play08:30

ように30桁の整数を表示して2行目では

play08:34

浮動小数点数として

play08:36

1.234567890とバーッと続く

play08:39

長めの小数を表示しています3行目では

play08:41

文字列コロンという

play08:43

ダブルクォーテーションで囲まれた文字列

play08:45

を表示してその後コロンの右側では

play08:48

シングルコーテーションで囲まれた文字列

play08:50

を表示していますそして4行目は新技師と

play08:53

してTRUEを表示しているというのが

play08:55

データの表示ですね続いて6行目から10

play08:58

行目ここの部分ではホちょうど右側で解説

play09:02

した関数の処理結果を画面に表示してい

play09:04

ますまず6行目では

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int括弧の3.14コロンという文字列

play09:09

play09:10

実際のint関数の呼び出しですねこの

play09:13

処理結果を画面に出力していますで先に

play09:15

ちょっと行っちゃうと今選択している

play09:17

int3.14というところこれ関数を

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処理した結果は

play09:21

イントの3となるのでこのように

play09:23

置き換わるイメージですはいここの部分が

play09:24

3になって結果int3.14コロンの後

play09:28

に3が出力されるという結果になります

play09:31

同じように7行目ではフロート関数の

play09:33

呼び出し8行目はストリング関数ですね

play09:35

そして休業目10行目ではGoogle

play09:38

関数に1を与えた場合と0.0を与えた

play09:41

場合の処理結果を画面に表示しています

play09:43

そして最後12行目はint関数の

play09:46

呼び出しで数字じゃなくてABCを与えた

play09:49

場合結果がどうなるのかというのを確認

play09:51

する部分ですねそれではこちらの

play09:53

プログラム早速実行確認をしてみましょう

play09:57

そうすると処理結果このようになります

play09:59

まず整数部分見てみると1から0までの

play10:02

並びが3回全部表示されているので30桁

play10:05

全部扱えていることがわかるんですがその

play10:07

下の浮動小数点数見てみると最後が

play10:10

7で終わっちゃってるんですねこのように

play10:12

フロート型というのは64ビットで1つの

play10:15

値を表現しているのでどうしても表現

play10:17

できる値には限界がありますすごい細かい

play10:20

値は表現できないということを念のため頭

play10:23

の片隅に入れておいてくださいそれから

play10:25

int関数などの出力結果ですねさっき

play10:27

ホワイトボードで解説した通りになって

play10:29

いることがわかりますそして最後のエア

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部分見てみましょうこのエラーメッセージ

play10:33

見るべきポイントは2つありましたよね

play10:35

まず1つ目がどこでエラーが起きているの

play10:38

かということでLINE12と書かれてい

play10:40

ますつまり

play10:42

プログラムの12行目ですねこのint

play10:44

関数の呼び出しのところでエラーが起きて

play10:46

いますじゃあどういう偉いかということで

play10:47

見るべきポイント2つ目このエラーの種類

play10:50

ですねバリューエラーということで

play10:52

因果レッドリテダルをint関数水

play10:55

フェイス10ということでイント関数に

play10:57

与えられている値が10進数に変換でき

play10:59

ないここにあるようにABCは

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インバリット打倒ではない値段ですよと

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いうメッセージが出ていますこのように

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整数に変換するint関数に対して

play11:09

数値以外の文字列を与えようとすると

play11:10

エラーになってしまうので使うときは気を

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つけましょうということで今回はデータ型

play11:15

について解説をしました特に重要な整数や

play11:18

浮動小数点数文字列と新基地この4種類を

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今回はぜひ押さえておきましょう右側で

play11:24

紹介したint関数は今後のサンプル

play11:27

プログラムでも出てくるのでぜひ少しずつ

play11:29

使い慣れていってくださいそれではまた次

play11:31

の動画で会いましょうありがとうござい

play11:32

ました

play11:35

[音楽]

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