「アルゴリズム入門」のためのPythonプログラミング環境の構築方法

森畑明昌（総合文化研究科・教養学部）

本資料の趣旨

本資料は「アルゴリズム入門」を受講するための準備を説明したものです

特に自宅のPCを使いたい場合などは、講義初

回までに本資料の内容に従った準備をしておくとスムーズです

1

Pythonプログラミングの方法

「アルゴリズム入門」では以下のどれかの方法でのプログラミングを推奨しています

–他の方法でも構いませんが、その場合は自己責任で

• 自分のPCに をインストールし、Notebookを使う

• Google Colaboratory を使う

• 大学の教育用計算機システム（ECCS）を使う

2

JupyterとGoogle Colabの違い

•

–導入にちょっと手間がかかります

–講義の範囲外の機能も多数ついてきます

➔講義以外でプログラミングをしたい人にお勧め

•

–導入が簡単です。

–自分のPC以外でも使えます。

–使用時にはインターネット接続が必須です

➔プログラミングを試してみたい人にお勧め

その他、画面や操作感に多少違いがあります3

AnacondaのインストールとJupyterの使用

Anacondaの入手

1. Anacondaの製品ページに行くhttps://www.anaconda.com/products/individual

2. すごく下の方の「Installer」から適切に選択

–Python 3.8, 64-Bitのものにすること

5

https://www.anaconda.com/products/individual

Anacondaのインストール

3. 標準的な方法でインストール

–ダウンロードしたインストーラを起動

–インストール先等を選択（デフォルトでも良い）

4. インストールが成功しているか確認

–Windowsの場合、スタートメニューの「A」に「Anaconda3 (64-bit) 」があればOK

–MacOSの場合、アプリケーション一覧に「Anaconda Navigator」があればOK

6

Jupyterの起動

1. Anaconda Navigatorを起動

– Windowsなら、スタートメニューの「Anaconda3 (64-bit) 」のフォルダ内にある

– MacOSなら、アプリケーション一覧にある

2. Jupyterの「Launch」を押す

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Jupyter起動直後の状況

• デフォルトのインターネットブラウザ内で動作

• 起動時は「ホームフォルダ」にいる

–必要に応じて、「Desktop」など自分が作業しやすいフォルダ（作業フォルダ）へ移動しよう

8

プログラムの作成・再開

• 新しくプログラムを作る場合：New → Python3

• 既にあるプログラムを開く場合：「なんとかかんとか.ipynb」を選択

9

プログラム編集画面

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保存等のメニュー

ここにプログラムを入力

四角い箱（セル）にプログラムを入力

Shift+Return（WindowsならShift+Enter）を押すか、 を押すとプログラム実行

プログラム実行

その他基本的な操作

• を押すと新しいセルが追加できる

–「Code」ではなく「Markdown」を選ぶと、プログラムではなく文章が入力できる

• セルの切り取り・コピー・貼り付け

• セルの順番の入れ替え

• プログラムを強制停止

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プログラムの保存

プログラムを保存する方法

• [File]→[rename]で名前をつける

–上方「Untitled」の部分をクリックしても良い

• [File]→[Download as]→[Notebook]で保存

–ブラウザでの標準的なダウンロード動作になる

–プログラミングの再開や課題提出に必須。保存先をよく確認しておこう！

12

itaのインストール

「アルゴリズム入門」では補助ライブラリ「ita」を用いる。インストールのために以下を行う（これは1回だけ行えば良い）

• セルに「!pip install --user ita」と入力し実行

13

Google Colarboratoryの利用方法

Google Colaboratoryの起動

• Googleアカウント（個人アカウントでも可能だがECCSアカウントを推奨）でログイン

• Google Colaboratoryのウェブサイトにアクセスhttps://colab.research.google.com/➔ブラウザ内でシステムが起動する

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https://colab.research.google.com/

プログラムの作成・再開

• 新しくプログラムを作る：「ノートブックの新規作成」

• 既にあるプログラムを開く：「アップロード」

–過去にアップロード済みなら「最近」や「Googleドライブ」から選ぶことも可能

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プログラム編集画面

四角い箱（セル）にプログラムを入力

Shift+Return（WindowsならShift+Enter）を押すか、 を押すとプログラム実行

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保存等のメニュー

ここにプログラムを入力プログラム実行

その他基本的な操作

• を押すと新しいセルが追加できる

– を押すと、プログラムではなく文章を入力するためのセルが追加できる

• セルの切り取り・コピー・順序入れ替え等はセル右上のメニューから行う

• 実行中に を押すとプログラムを強制停止

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プログラムの保存

プログラムを保存する方法

• [ファイル]→[ノートブック名を変更]で名前をつける

–上方「Untitled」の部分をクリックしても良い

• [ファイル]→[.ipynbをダウンロード]で保存

–ブラウザでの標準的なダウンロード動作になる

–プログラミングの再開や課題提出に必須。保存先をよく確認しておこう！

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教育用計算機システム（ECCS）での方法

ECCSでのプログラミング

ECCSでは以下の両方の方法が可能です

• Google Colaboratory を使う方法

–導入方法は自宅PC等の場合と同じです

–自宅PC等とプログラムを共用できます

• を使う方法

–既にインストール済みです

–自宅PC等とのデータのやりとりには、USBフラッシュメモリやGoogle driveが必要です

以降は を使う方法を説明します22

準備

• ECCS端末を起動

–電源スイッチは画面の後ろ右下

• Macを選択・起動しログイン

• ターミナルを起動（➔ HWB 15参照）

23

Jupyter Notebookの起動

以下の赤字を入力

1行目は初回のみ必要。以降は不要

↵はReturnキーを押すの意

以降は普通にJupyterを操作できます

※2回目以降はターミナルを使わずAnaconda Navigatorから起動してもよい

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cm12345$ python3-init-setup↵cm12345$ jupyter notebook↵

半角で入力

2回目以降は2行目だけでOK