Python では繰り返しのために for と while という構文を用意しています。今回は先ず for の使い方について勉強したいと思います。
for を使った繰り返しの例
Python の for には以下に示すように色んな使い方があります。
ただどれも共通しているのは「塊（かたまり）から一つずつ取り出して使っている」という点です。
- 文字列は１文字ずつ繰り返しに使われます
rangeは初登場です。使い方は難しくないのですが「0」から始まることに注意！- 辞書（dict）は、そのままではキー（key）しか取れない
- 「
keys()」を使うとキー（key）のみを順番に取り出す - 「
values()」を使うとバリュー（value）のみを順番に取り出す - 「
items()」を使うと、キー（key）とバリュー（value）をタプル（tuple）で取り出す
さらに「(変数1, 変数2)」と記載することでキーとバリューを直接、変数に代入できる
- 「
- 集合（set）は取り出す順番がバラバラ
という点が特徴です。
このような使い方ができることを “イテラブル（iterable）” といいます。Python に限らず、プログラム界隈ではよく登場する言葉なので覚えておきましょう。では使い方を実際のプログラムでご紹介します。
print('---------- string')
for s in 'abc':
print(s) #==> 「a」「b」「c」
print('---------- range')
for r in range(3):
print(r) #==> 「0」「1」「2」 ※数値で出力
print('---------- list')
for l in ['a', 'b', 'c']:
print(l) #==> 「a」「b」「c」
print('---------- tuple',)
for t in ('a', 'b', 'c'):
print(t) #==> 「a」「b」「c」
print('---------- dict')
for d in {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}:
print(d) #==> 「a」「b」「c」
print('---------- dict with keys()')
for k in {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}.keys():
print(k) #==> 「a」「b」「c」
print('---------- dict with values()')
for v in {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}.values():
print(v) #==> 「1」「2」「3」
print('---------- dict with items()')
for (k, v) in {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}.items():
print(f"{k}: {v}") #==> 「a: 1」「b: 2」「c: 3」
print('---------- set')
for s in {'a', 'b', 'c'}:
print(s) #==> 「a」「c」「b」や、「c」「a」「b」など、順番はランダム
ちなみに、繰り返されるのは for の以降で、インデント（字下げ）されている部分になります。スロットゲーム中でも 2 箇所に使われています。
この様に Python はインデント（字下げ）で処理のまとまりを表すという特徴があります。
この内、２つ目の for はゲーム回数や、メッセージに関わっていることが予想できます。現在 3 回しか挑戦できないスロットゲームを 4回、または 5 回やれるようにするには、どの様に修正したらいいか分かりますでしょうか？ここまでで、皆さんは for の使い方と、フォーマットを用いた文字列の操作について勉強してきましたので、それらを使って応用することができるはずです。「009.py」を作って、是非、色んなパターンで試してみて下さい。
以下では一部の例を記載いたしました。
# リストの要素を増やすパターン
for message in ['１回目', '２回目', '３回目', '４回目', '最後だよ']:
print(message)
bets = ask_bets(player_coin)
marks = show_and_get_result()
division = get_division(marks)
player_coin = calculate_coin(player_coin, bets, division)
# range を使うパターン（1）
# ただし、最後のメッセージは「最後だよ」とはなりません
for r in range(5):
message = f'{r + 1}回目'
print(message)
bets = ask_bets(player_coin)
marks = show_and_get_result()
division = get_division(marks)
player_coin = calculate_coin(player_coin, bets, division)
# range を使うパターン（2）
game_count = range(5)
for r in game_count:
message = f'全 {len(game_count)} 回中 {r + 1} 回目の挑戦'
print(message)
bets = ask_bets(player_coin)
marks = show_and_get_result()
division = get_division(marks)
player_coin = calculate_coin(player_coin, bets, division)
（応用）for と「enumerate」「zip」の合わせ技
応用編になります。スロットゲーム中では使用していないですが、よく登場する形なので予習のつもりで「enumerate()」「zip()」の使い方を確認します。enumerate の方は、対象のリストからzip の方は、ついつい “圧縮” をイメージしてしまいますが、ジッパー……つまり”合わせて固定する”……方のイメージですね。
print('---------- list with enumerate()')
for (i, v) in enumerate(['a', 'b', 'c']):
print(f'{i}: {v}') #==> 「0: a」「1: b」「2: c」
print('---------- list with zip()')
for (v1, v2, v3) in zip(['a', 'b', 'c'],
['1', '2', '3', '4'],
['!', '?']):
print(f'{v1}, {v2}, {v3}') #==> 「a, 1, !」「b, 2, ?」 ※一番短いリストに合わせる
“アンチパターン” 〜for ループ内での文字列結合は非推奨！〜
Avoid using the
3.10 Strings | Google Python Style Guide+and+=operators to accumulate a string within a loop.
Google 翻訳の結果は「+ および += 演算子を使用して、ループ内に文字列を累積することは避けてください。」になります。
「結果よりも過程が大事！」とまでは言いません。しかし、プログラムにも、たとえ同じ結果になったとしても良い書き方と、悪い書き方というものが存在します。良い慣例は「ベストプラクティス」、良くない慣例は「アンチパターン」と呼ばれます。スロットゲーム中には、このアンチパターンが含まれています。内容は上記英語（または、Google 翻訳）の通りで、この書き方をすると処理にかかる負荷が大きくなります。
では、どのようにするのが良いのでしょうか？答えは、引用元に記載されているとおり
add each substring to a list and
3.10 Strings | Google Python Style Guide''.jointhe list after the loop terminates
つまり list 型の変数に要素を追加して、ループが終わった後に join を使って文字列にしなさい……ということです。list 型の変数に要素を追加するには「append()」を使います。その使い方も合わせてここで覚えて下さい。修正後のプログラムは以下のようになります。
def show_and_get_result():
"""スロットの結果（絵柄）を表示し、結果を取得する
(This function is to be called to show and get result.)
Returns:
str: スロットの結果（絵柄）
"""
result_list = []
for _ in range(3):
index = random.randint(0, 9)
result = REEL_MARK_LIST[index]
result_list.append(result)
result_all = ''.join(result_list)
print(result_all)
return result_all
他にも文字列にはなるべくシングルクォーテーション「'」を使うようにとの記載もあります。スロットゲーム中ではそのようにしています。
ここまでで、最終的に以下のようなプログラムになっているかと思います。ただし 151 行目辺りの for の書き方は、人によって違いますので適宜、読み替えて下さい。
"""スロットゲーム
簡単なスロットゲームです。ゲームスタート時に保有しているコインを増やしましょう。
掛けコイン数を入力すると、スロットの結果が表示されます。
絵柄が揃うと、そのパターンに応じた配当倍率でコインを獲得することができます。
"""
import random # "乱数" を生成するために必要なライブラリをメモリ上に読み込む（標準ライブラリ）
# スロット（リール）の中身を "定数" で定義する
# 配列のインデックスは 0 から始まるので、0 〜 9 番目に格納されている
# 定数は全て大文字で記載する
REEL_MARK_LIST = ('♠', '♥', '♥', '◆', '◆', '◆', '♣', '♣', '♣', '♣')
# 特別なプレーヤーの名前と、その名前を使用した際のボーナスコイン数
BONUS_PLAYER_AND_COINS = {'king': 100, 'queen': 150}
# スペシャルサンクスの対象者名
# ボーナスコインは一律 50 枚とする
SPECIAL_THANKS = {'akira', # 弊社社長。詳細は社長が作成最多ブログ記事のプロフィール欄をご確認下さい。
'hurry', # 詳細はプロフィール欄から twitter をご確認下さい。
'shachi', # https://shachi-web.com/
}
SPECIAL_THANKS_COIN = 50
# ============================================================
# ゲームに必要な関数を定義する
# ============================================================
def show_start_message():
"""ゲーム開始のメッセージを表示する
(This function is to be called to show the start message.)
"""
print('--------------')
print('スロットゲーム')
print('--------------')
def ask_player_name():
"""プレーヤーの名前を尋ねる
(This function is to be called to ask player's name.)
プレーヤーの名前を入力(input）してもらい、挨拶を表示（print）する
入力されたプレーヤーの名前を返す（return）
Returns:
str: プレーヤーの名前
"""
player_name = input('あなたの名前を入力して下さい: ')
print(f'こんにちは {player_name} さん')
return player_name
def ask_bets(player_coin):
"""現在の所持コイン数を表示した後、掛けるコイン数（bets）を尋ねる
(This function is to be called to ask bets.)
所持コイン数（player_coin）は数値なので、文字列に含めたい場合は文字列（string）に変換する必要がある ==> str() 関数
input() 関数で入力した値は文字列（string）になるので整数（integer）に変換する ==> int() 関数
Args:
player_coin (int): プレーヤーの所持コイン数
Returns:
int: 掛けコイン数
"""
print('------------------------------')
print(f'現在の所持コイン数は {player_coin:,} 枚です。')
str_bets = input('掛けコイン数を入力して下さい: ')
bets = int(str_bets)
return bets
def show_and_get_result():
"""スロットの結果（絵柄）を表示し、結果を取得する
(This function is to be called to show and get result.)
Returns:
str: スロットの結果（絵柄）
"""
# TODO(佐藤宏行): ループ内で文字列を結合するのは避ける。代わりにリストに貯めて、最後に結合（join）すること
# 参照: https://google.github.io/styleguide/pyguide.html#310-strings
result_all = ''
for i in range(3):
index = random.randint(0, 9)
result = REEL_MARK_LIST[index]
result_all = result_all + result
print(result_all)
return result_all
def get_division(marks):
"""絵柄に応じた配当倍率を取得する
(This function is to be called to get division.)
Args:
marks (str): スロットの結果（絵柄）
Returns:
int: 配当倍率
"""
if marks == '♠♠♠':
print('超大当たり！！')
return 15
elif marks == '♥♥♥':
print('大当たり！')
return 12
elif marks == '◆◆◆':
print('大当たり！')
return 10
elif marks == '♣♣♣':
print('大当たり！')
return 8
elif marks[0:2] == '♠♠':
print('当たり！')
return 5
else:
print('ハズレ...')
return -1
def calculate_coin(coin, bets, division):
"""掛けたコイン数（bets）と、配当倍率（division）を使用してプレーヤーの所持コイン数を精算する
(This function is to be called to calculate (players's) coin.)
Args:
coin (int): プレーヤーの精算前の所持コイン数
bets (int): 掛けコイン数
division (int): 配当倍率
Returns:
int: 精算後のプレーヤーの所持コイン数
"""
coin = coin + bets * division
return coin
# ============================================================
# 実際にゲームを実行する
# ============================================================
# プレーヤーの所持コイン数
player_coin = 123
show_start_message()
player_name = ask_player_name()
if player_name in BONUS_PLAYER_AND_COINS:
player_coin = player_coin + BONUS_PLAYER_AND_COINS[player_name]
elif player_name in SPECIAL_THANKS:
player_coin = player_coin + SPECIAL_THANKS_COIN
for r in range(5):
message = f'{r + 1}回目'
print(message)
bets = ask_bets(player_coin)
marks = show_and_get_result()
division = get_division(marks)
player_coin = calculate_coin(player_coin, bets, division)
print('終了です。{} さんの所持コイン数は...'.format(player_name))
print(f'最終的に {player_coin:,} 枚になりました！')
（余談）なぜ “for” なのか……？
繰り返しには「repeat」、ループには「loop」という単語があるのに、何故 for という単語を使っているのか？折角なので調べてみました。
しかし、なかなか答えが見つからない！多分、私の英語力が足りないせい……。結局、下記 2 つのメッセージにたどり着きました。
つまりは”A for loop statement repeats for a certain number of times.”のforでした。
For文の”For”って何だろう？という疑問 | Unityでインディゲーム道！
The loop body is executed “for” the given values of the loop variable
For loop
１つ目は一定の回数の間……つまり “期間” を表すものとして、２つ目は与えられた値……つまり “対象” を表すものとして「for」を使用しているということです。Python の構文的には２つ目の使い方の方がしっくりくるかな〜、JavaScript など他のプログラミング言語では１つ目の使い方がしっくりくるかな〜という感じです。皆さんはどう感じますか？
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