Python3エンジニア認定データ分析試験 第1章 環境とPythonの基礎 予想問題と解説

正解は 5 である。公式チュートリアルは、// 演算子は整数除算を行い、整数値を返すと述べており、例として 17 // 3 が 5 になることを示している。小数部は破棄される。5.666666666666667 は除算 / の結果で、/ は常に浮動小数点数を返す。2 は剰余 % の結果である。公式は 5 * 3 + 2 が 17 になることを、切り捨てられた商と除数と剰余の関係として示している。6 は切り上げた値であり、// は小数部を破棄するため該当しない。

https://docs.python.org/ja/3/tutorial/introduction.html （Python公式チュートリアル 数値）

正解は 2 ** 7 である。公式チュートリアルは、Python では冪乗を計算するのに ** 演算子が使えると述べ、2 ** 7 が 128 になる例を示している。2 * 7 は積で 14 になる。2 // 7 は整数除算で、小数部を破棄するため 0 になる。2 ^ 7 は冪乗を表す演算子ではないため、公式の冪乗の説明に当たらない。^ は排他的論理和（ビットごとの XOR）で、2 ^ 7 は 5 になる。演算子の記号は、和 +、差 -、積 *、除算 /、整数除算 //、剰余 %、冪乗 ** と整理して覚えると取り違えを防げる。

https://docs.python.org/ja/3/tutorial/introduction.html （Python公式チュートリアル 数値）

正解は TypeError が発生する、である。公式チュートリアルは、Python の文字列は変更できない、つまり不変であり、文字列のインデックスで指定した場所に代入を行うとエラーが発生すると述べ、word[0] = 'J' が TypeError になる例を示している。'Jython' への変更は不変のため起こらない。IndexError は範囲外のインデックスを読もうとしたときのエラーで、word[0] は範囲内なので該当しない。一部を変えた文字列がほしいときは、新しい文字列を作り直す。

https://docs.python.org/ja/3/tutorial/introduction.html （Python公式チュートリアル 文字列）

正解は「word[42] は IndexError になり、word[4:42] は 4 文字目以降が取り出される」である。公式チュートリアルは、大き過ぎるインデックスを使うとエラーが発生するが、スライスで範囲外のインデックスを使ったときは上手く対応して扱われると述べている。例として、'Python' に対する word[42] は IndexError、word[4:42] は 'on'、word[42:] は空文字列になる。TypeError は不変な文字列への代入で出るエラーであり、読み出しには関係しない。

https://docs.python.org/ja/3/tutorial/introduction.html （Python公式チュートリアル 文字列）

正解は「バックスラッシュに続く文字を特殊文字として解釈せず、そのまま扱う」である。公式チュートリアルは、\ に続く文字を特殊文字として解釈されたくない場合は、最初の引用符の前に r を付けた raw 文字列が使えると述べ、print(r'C:\this\name') が C:\this\name と表示される例を示している。複数行にまたがる文字列は三連引用符で書く方法であり、r の役割ではない。文字列はもともと不変であり、r を付けても読み取り専用になるわけではない。

https://docs.python.org/ja/3/tutorial/introduction.html （Python公式チュートリアル 文字列）

正解は ["Red", "Green", "Blue", "Alph"] になる、である。公式チュートリアルは、単純な代入では Python はデータをコピーせず、リストを変数に代入するとその変数は既存のリストを参照すると述べている。そのため、ある変数を通してリストに行った変更は、そのリストを参照するすべての変数から確認できる。rgb と rgba は同じオブジェクトを参照しており（id(rgb) == id(rgba) は True）、rgba への append は rgb にも反映される。リストは可変なので append でエラーにもならない。

https://docs.python.org/ja/3/tutorial/introduction.html （Python公式チュートリアル リスト型）

正解は「rgba の浅いコピーが新しいリストとして作られる」である。公式チュートリアルは、すべてのスライス操作は指定された要素を含む新しいリストを返すと述べ、rgba[:] はリストの浅いコピーを返すと示している。例では correct_rgba[-1] = "Alpha" と書き換えても rgba 側は変わらない。同じリストへの参照が作られるのは rgba2 = rgba のような単純な代入の場合である。代入は参照の共有、スライスは新しいリストの作成と区別しておくと、リストの変更が他の変数に及ぶかどうかを判断できる。

https://docs.python.org/ja/3/tutorial/introduction.html （Python公式チュートリアル リスト型）

正解は「空のリスト squares を用意し、for x in range(10) の中で squares.append(x ** 2) を繰り返す」である。公式チュートリアルは、for ループと append で平方のリスト [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81] を作る例を示したうえで、squares = [x ** 2 for x in range(10)] でも同じ結果になり、こちらのほうが簡潔で読みやすいと述べている。リスト内包表記は各要素に操作を行った結果を要素にしたリストを作る手段であり、元の要素をそのまま並べるものでも、数値1つを返すものでもない。

https://docs.python.org/ja/3/tutorial/datastructures.html （Python公式チュートリアル リストの内包表記）

正解は [(x, x ** 2) for x in range(6)] である。公式チュートリアルは、式がタプルの場合は丸括弧で囲まないとエラーが発生すると述べ、[x, x ** 2 for x in range(6)] は SyntaxError になり、[(x, x ** 2) for x in range(6)] は [(0, 0), (1, 1), (2, 4), (3, 9), (4, 16), (5, 25)] になる例を示している。リスト内包表記は括弧の中に式、for 句、0個以上の for 句か if 句を置く構成であり、for 句をコロン付きで先頭に書く形は内包表記の構成に当たらない。

https://docs.python.org/ja/3/tutorial/datastructures.html （Python公式チュートリアル リストの内包表記）

正解は「ノートブックは、実行可能なコードと Markdown の説明文などを組み合わせた文書で、拡張子は .ipynb である」である。JupyterLab の公式ドキュメントは、Jupyter ノートブックを、実行可能なコードと、Markdown の説明文、LaTeX の数式、画像、インタラクティブな可視化などのリッチな出力を組み合わせた文書と説明し、ファイルは .ipynb であるとしている。信頼できる対象になるのはコードセルだけで、Markdown セルは常にサニタイズされる。拡張子 .py や、閲覧専用という記載はない。

JupyterLab公式ドキュメント User Guide「Notebooks」

正解は「アプリケーションごとに別の仮想環境を作り、それぞれに必要なバージョンをインストールする」である。公式チュートリアルは、1つのインストールされた Python が全てのアプリケーションの要求に対応することは不可能であり、解決策は仮想環境を作ることだと述べている。仮想環境は、特定のバージョンの Python と幾つかの追加パッケージを含んだ Python インストールを構成するディレクトリで、アプリケーションAとBが別々の仮想環境を持てば、互いに影響しない。片方だけをインストールすると、もう一方のアプリケーションが動かなくなる。

Python 公式チュートリアル日本語版「仮想環境とパッケージ」

正解は「source tutorial-env/bin/activate で有効化し、deactivate で無効化する」である。公式チュートリアルは、Unix や Mac OS では source tutorial-env/bin/activate を実行して有効化し、無効化はターミナルに deactivate と入力すると述べている。python -m venv tutorial-env は仮想環境を作成するコマンドで、有効化ではない。tutorial-env\Scripts\activate は Windows の場合の有効化コマンドである。

Python 公式チュートリアル日本語版「仮想環境とパッケージ」

正解は「conda create --name myenvironment python numpy pandas で、python・numpy・pandas を含む環境 myenvironment を作成できる」である。conda の公式ドキュメントは、環境名のあとにパッケージを指定すると、環境の作成時にパッケージを追加できると述べ、この例を示している。conda は Windows、macOS、Linux で動くパッケージ・環境管理のコマンドラインツールである。conda info --envs は環境の一覧を表示するコマンドで、パッケージの一覧ではない。

conda 公式ドキュメント「Getting started with conda」