第4章: 制御構文と関数：Pythonらしい書き方

この章では、Pythonの基本的な制御構文（条件分岐、ループ）と関数の定義方法について学びます。他の言語にも同様の機能はありますが、特にforループの振る舞いや、柔軟な引数の渡し方はPythonの大きな特徴です。これらの「Pythonらしい」書き方をマスターすることで、より簡潔で読みやすいコードを書けるようになります。

if/elif/elseによる条件分岐

Pythonの条件分岐はif、elif（else ifの略）、elseを使って記述します。C言語やJavaのような波括弧{}は使わず、**コロン:とインデント（通常は半角スペース4つ）**でコードブロックを表現するのが最大の特徴です。

条件式にandやor、notといった論理演算子も使用できます。

forループとrange()、enumerate()

Pythonのforループは、他の言語のfor (int i = 0; i < 5; i++)といったカウンタ変数を使うスタイルとは少し異なります。リストやタプル、文字列などのイテラブル（反復可能）オブジェクトから要素を1つずつ取り出して処理を実行します。これは、Javaの拡張for文やC#のforeachに似ています。

`range()` 関数

決まった回数のループを実行したい場合は、range()関数が便利です。range(n)は0からn-1までの連続した数値を生成します。

`enumerate()` 関数

ループ処理の中で、要素のインデックス（番号）と値の両方を使いたい場合があります。そのような時はenumerate()関数を使うと、コードが非常にスッキリします。これは非常にPythonらしい書き方の一つです。

whileループ

whileループは、指定された条件がTrueである間、処理を繰り返します。ループを途中で抜けたい場合はbreakを、現在の回の処理をスキップして次の回に進みたい場合はcontinueを使用します。

関数の定義 (def)

関数はdefキーワードを使って定義します。ここでもコードブロックはコロン:とインデントで示します。値はreturnキーワードで返します。

引数と返り値に**型アノテーション（型ヒント）**を付けることもできます。これはコードの可読性を高め、静的解析ツールによるバグの発見を助けますが、実行時の動作に直接影響を与えるものではありません。型アノテーションは 引数名: 型 のように記述し、返り値の型は -> 型: のように記述します。

引数の渡し方（位置引数、キーワード引数、デフォルト引数値）

Pythonの関数は、非常に柔軟な引数の渡し方ができます。型アノテーションと組み合わせることで、どのような型の引数を期待しているかがより明確になります。

位置引数 (Positional Arguments): 最も基本的な渡し方で、定義された順序で値を渡します。
キーワード引数 (Keyword Arguments): 引数名=値の形式で渡します。順序を問わないため、可読性が向上します。
デフォルト引数値 (Default Argument Values): 関数を定義する際に引数にデフォルト値を設定できます。呼び出し時にその引数が省略されると、デフォルト値が使われます。

注意点: デフォルト引数を持つ引数は、持たない引数の後に定義する必要があります。

可変長引数 (*args, **kwargs)

関数の引数の数が可変である場合に対応するための仕組みです。型アノテーションを使う場合は、typingモジュールからAnyなどをインポートすると便利です。

`*args`

任意の数の位置引数をタプルとして受け取ります。型アノテーションでは *args: 型 のように表現します。

`**kwargs`

任意の数のキーワード引数を辞書として受け取ります。型アノテーションでは **kwargs: 型 のように表現します。どのような型の値も受け付ける場合は Any を使います。

ラムダ式（Lambda expressions）

lambdaキーワードを使うと、名前のない小さな無名関数を定義できます。

構文: lambda 引数: 式

この章のまとめ

この章では、Pythonの制御構文と関数の基本を学びました。他の言語の経験がある方にとって、特に以下の点はPythonの特徴として重要です。

インデントが構文の一部: 波括弧{}の代わりにインデントでコードブロックを定義するため、自然と誰が書いても読みやすいコードスタイルになります。
forループはイテラブルを巡る: for item in collection: の形が基本です。インデックスが必要な場合は、for i, item in enumerate(collection): のようにenumerate()を使うのがPythonらしい書き方です。
柔軟な関数引数: キーワード引数、デフォルト引数値、そして可変長引数 (*args, **kwargs) を使いこなすことで、非常に柔軟で再利用性の高い関数を作成できます。
型アノテーション: 引数や返り値に型ヒントを付けることで、関数の意図が明確になり、コードの信頼性が向上します。
ラムダ式: ちょっとした処理をその場で関数として渡したい場合に、lambdaはコードを簡潔に保つのに役立ちます。

これらの機能を理解し使いこなすことが、より効率的で「Pythonic（パイソニック）」なコードを書くための第一歩となります。

練習問題1: 偶数とそのインデックスの発見

数値のリストが与えられたとき、そのリストに含まれる偶数とその**インデックス（位置番号）**だけを出力するプログラムを書いてください。

ヒント:

forループとenumerate()を組み合わせます。
数値が偶数かどうかは、%（剰余）演算子を使って、2で割った余りが0になるかで判定できます (number % 2 == 0)。

practice4_1.py

python practice4_1.py

練習問題2: ユーザープロフィール作成関数

ユーザーのプロフィール情報を出力する関数 create_profile を作成してください。引数と返り値には型アノテーションを付けてください。

要件:

name（名前）はstr型で、必須の引数とします。
age（年齢）と city（都市）はstr型で、キーワード引数として任意に受け取れるようにします。もし指定されなかった場合は、年齢は「秘密」、都市は「不明」と表示されるようにしてください。
この関数は値を返さないものとします。
関数を呼び出し、異なるパターンでプロフィールが出力されることを確認してください。