Pythonユーザ向けJava言語クイック入門

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ファイル名とクラス名

Python

print('Python program')

File name

myprogram.py

Output

Python program

ファイル名はなんでもいい

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        System.out.println("Java program");
    }
}

File name

myprogram.java

Output

Java program

ファイル名とクラス名は同じでなければいけない

main関数

Python

def main():
    print('Python program')

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

Python program

上から順番に実行される
この場合，if文が実行され，main関数が呼び出される

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        System.out.println("Java program");
    }
}

Output

Java program

コメント

Python

def main():
    ''' Comment 1st line
    Comment 2nd line '''
    print('Python program') # Comment

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

Python program

'''と'''の間にあるものがコメント
#以降の行末までがコメント

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        /* Comment 1st line
        Comment 2nd line */
        System.out.println("Java program"); // Comment
    }
}

Output

Java program

/*と*/の間にあるものがコメント
//以降の行末までがコメント

セミコロン

Python

def main():
    print('Line 1')
    print('Line 2'); print('Line 3')
    print( \
        'Line 4' \
    )

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

Line 1
Line 2
Line 3
Line 4

1行につき1つの命令
1行に複数の命令を書く場合はセミコロンで区切る
1つの命令が行をまたぐ場合は行末にバックスラッシュをつける

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        System.out.println("Line 1");
        System.out.println("Line 2"); System.out.println("Line 3");
        System.out.println(
            "Line 4"
        );
    }
}

Output

Line 1
Line 2
Line 3
Line 4

命令はセミコロンで区切る
1行に複数の命令がある場合も，1つの命令が複数の行にまたがる場合も，セミコロンまでが1つの命令

テキスト出力と改行

Python

def main():
    print('Example',end='')
    print('Program')
    print()
    print('Line1\nLine2')

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

ExampleProgram

Line1
Line2

print関数は文字を出力して改行する
改行しない場合はendに''を指定する
\nで改行を表す

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        System.out.print("Example");
        System.out.println("Program");
        System.out.println();
        System.out.println("Line1\nLine2");
    }
}

Output

ExampleProgram

Line1
Line2

println関数は文字を出力して改行する
改行しない場合はprint関数を使う
\nで改行を表す

データ型と変数の定義

Python

def main():
    a=10
    b=2.5
    c=2.5
    d="abc"
    e=True
    print(a)
    print(type(a))
    print(b)
    print(type(b))
    print(c)
    print(type(c))
    print(d)
    print(type(d))
    print(e)
    print(type(e))

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

10
<class 'int'>
2.5
<class 'float'>
2.5
<class 'float'>
abc
<class 'str'>
True
<class 'bool'>

変数を定義するとき，データ型を書く必要はない
整数のデータ型はint型で，表現できる数値に制限はない
浮動小数点数のデータ型はfloat型で，64ビット浮動小数点数
文字列のデータ型はstr型
ブール値のデータはbool型
Pythonのデータ型はすべてクラス型

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        int a=10;
        float b=2.5f;
        double c=2.5;
        String d="abc";
        boolean e=true;
        System.out.println(a);
        System.out.println(((Object)a).getClass().getSimpleName());
        System.out.println(b);
        System.out.println(((Object)b).getClass().getSimpleName());
        System.out.println(c);
        System.out.println(((Object)c).getClass().getSimpleName());
        System.out.println(d);
        System.out.println(((Object)d).getClass().getSimpleName());
        System.out.println(e);
        System.out.println(((Object)e).getClass().getSimpleName());
    }
}

Output

10
Integer
2.5
Float
2.5
Double
abc
String
true
Boolean

変数を定義するとき，データ型を必ず書く
int型は32ビット整数のデータ型
float型は32ビット浮動小数点数のデータ型
double型は64ビット浮動小数点数のデータ型
String型は文字列のデータ型
booleanはブール値のデータ型
プリミティブ型：int型，float型，double型，boolean型 にはそれぞれに対応する クラス型：Integer型，Float型，Double型，Boolean型 が用意されている
プリミティブ型はクラスではなく，そのデータだけが格納されたデータ型
    例えばint型は整数をあらわす32ビット分のデータがあるだけであり，クラスとしてのメソッドやフィールドは存在しない

ビット演算

Python

def main():
    print(1|2|4|8|16|32|64|128)

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

255

ビットのOR演算は|
ビットのAND演算は&

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        System.out.println(1|2|4|8|16|32|64|128);
    }
}

Output

255

ビットのOR演算は|
ビットのAND演算は&

四則演算とインクリメント演算子

Python

def main():
    print(20%7)
    print(3**2)
    a=10
    a+=1
    print(a)

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

6
9
11

四則演算の演算子は+-*/
割り算の余りは%
累乗（べき乗）は**
++という演算子はない

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        System.out.println(20%7);
        System.out.println(Math.pow(3,2));
        int a=10;
        a++;
        System.out.println(a);
    }
}

Output

6
9.0
11

四則演算の演算子は+-*/
割り算の余りは%
累乗（べき乗）はMath.pow関数を使う
++という演算子は1増やす演算子

整数の割り算

Python

def main():
    print(5//2)
    print(5/2)

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

2
2.5

整数の割り算は//
浮動小数点数の割り算は/

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        System.out.println(5/2);
        System.out.println(5.0/2.0);
    }
}

Output

2
2.5

5も2も整数なので5/2は整数の割り算
5.0も2.0も浮動小数点数なので5.0/2.0は浮動小数点数の割り算

配列

Python

def main():
    a=[0,0]
    a[0]=1
    a[1]=2
    print(a[0])
    print(a[1])

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

1
2

リスト

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        int[] a=new int[2];
        a[0]=1;
        a[1]=2;
        System.out.println(a[0]);
        System.out.println(a[1]);
    }
}

Output

1
2

配列
new演算子でメモリを確保する

型変換

Python

def main():
    a=5
    b=2
    print(float(a)/float(b))

    c=[0,0]
    c[0]=1
    c[1]=2
    d=1.01
    print(c[int(d)])

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

2.5
2

intやfloatなどを使ってデータ型を変換できる

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        int a=5;
        int b=2;
        System.out.println((double)a/(double)b);

        int[] c=new int[2];
        c[0]=1;
        c[1]=2;
        double d=1.01;
        System.out.println(c[(int)d]);
    }
}

Output

2.5
2

intやdoubleなどを使ってデータ型を変換できる

文字列の連結

Python

def main():
    a='a'
    b='b'
    c=0
    print(a+b)
    print(a+str(c))

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

ab
a0

文字列同士を+で連結できる
数値はstr型に変換してから連結する

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        String a="a";
        String b="b";
        int c=0;
        System.out.println(a+b);
        System.out.println(a+c);
    }
}

Output

ab
a0

文字列同士を+で連結できる
数値もそのまま連結できる

書式つき文字列

Python

def main():
    a=15
    print('a%03d'%a)
    b='a% 3d'%a
    print(b)

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

a015
a 15

文字列の中に%dを書いて，そのあとで%を書き，そのあとで整数を書けば，その数値が文字列になる

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        int a=15;
        System.out.printf("a%03d\n",a);
        String b=String.format("a% 3d",a);
        System.out.println(b);
    }
}

Output

a015
a 15

printf関数を使い，文字列の中に%dを書いて，2つ目の引数に整数を書けば，その数値が文字列になって出力される
変数に代入する場合はString.format関数を使う

配列の初期値

Python

def main():
    a=[1,2]
    print(a[0])
    print(a[1])

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

1
2

リストを作成して変数に代入

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        int[] a=new int[]{1,2};
        System.out.println(a[0]);
        System.out.println(a[1]);
    }
}

Output

1
2

new演算子のあとに配列に代入する値を書く

多次元配列

Python

def main():
    a=[[1,2],[3,4]]
    print(a[0][1])
    b=[['' for _ in range(2)] for _ in range(2)]
    b[0][0]='a'
    b[0][1]='b'
    b[1][0]='c'
    b[1][1]='d'
    print(b)

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

2
[['a', 'b'], ['c', 'd']]

2×2のリストの例

Java

import java.util.*;
public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        int[][] a=new int[][]{{1,2},{3,4}};
        System.out.println(a[0][1]);
        String[][] b=new String[2][2];
        b[0][0]="a";
        b[0][1]="b";
        b[1][0]="c";
        b[1][1]="d";
        System.out.println(Arrays.deepToString(b));
    }
}

Output

2
[[a, b], [c, d]]

2×2の配列の例

配列の要素数

Python

def main():
    a=[1,2]
    print(len(a))

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

2

len関数でリストの長さが分かる

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        int[] a=new int[]{1,2};
        System.out.println(a.length);
    }
}

Output

2

配列もクラスで，lengthフィールドを持っていて，それを使えば配列の長さが分かる

作成したオブジェクトの使用

Python

def main():
    a=[1,2][0]
    print(a)

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

1

作成したオブジェクトはコードの途中でも使用することができる

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        int a=(new int[]{1,2})[0];
        System.out.println(a);
    }
}

Output

1

作成したオブジェクトはコードの途中でも使用することができる

ライブラリの読み込み

Python

import numpy as np

def main():
    print(np.random.randint(10))

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

1

ライブラリはimportで読み込む

Java

import java.util.*;
public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        Random rnd=new Random();
        System.out.println(rnd.nextInt(10));
    }
}

Output

5

ライブラリはimportで読み込む

コンストラクタ

Python

import numpy as np

def main():
    a=np.ndarray((2,2))
    b=np.empty((2,2))
    c=np.zeros((2,2))
    d=np.array([[1,2],[3,4]])
    print(type(a))
    print(type(b))
    print(type(c))
    print(type(d))

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

<class 'numpy.ndarray'>
<class 'numpy.ndarray'>
<class 'numpy.ndarray'>
<class 'numpy.ndarray'>

オブジェクト作成時にコンストラクタが呼び出される
データ型のあとの()に，コンストラクタに渡す引数を指定する
Pythonのライブラリはコンストラクタを呼び出してのオブジェクト作成が推奨されていないライブラリが多い
例えば，numpy行列を作成する際，そのクラス名はndarrayだが，ndarrayを使って行列を作成することは推奨されていない
    numpy行列を作成する際はemptyやzerosやarrayなどを使うことが推奨されている

Java

import java.util.*;
public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        String a=new String();
        String b=new String("b");
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
    }
}

Output

b

オブジェクト作成時にコンストラクタが呼び出される
データ型のあとの()に，コンストラクタに渡す引数を指定する

if文

Python

def main():
    a=1
    b=2
    c=3
    if a==1 and b==2:
        print('a1b2')
    if a==2:
        print('a2')
    elif a==1 or b==1:
        print('a1')
    else:
        print('a?')
    if c>b>a: print('correct')
    else: print('wrong')
if __name__ == '__main__':
    main()

Output

a1b2
a1
correct

if文の範囲はインデントで表す
elifはelse ifの略
論理演算子はandやorなど
c>b>aのように比較演算子を複数つなげてもよい

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        int a=1;
        int b=2;
        int c=3;
        if(a==1&&b==2)System.out.println("a1b2");
        if(a==2)System.out.println("a2");
        else if(a==1||b==1)System.out.println("a1");
        else System.out.println("a?");
        if(c>b&&b>a)System.out.println("correct");
        else System.out.println("wrong");
    }
}

Output

a1b2
a1
correct

if文の範囲は，命令1つ，または，{}で囲んだ範囲
else ifでelifを表す
論理演算子は&&や||など
c>b>aのように比較演算子を複数つなげることはできない

三項演算子

Python

def main():
    a = 7
    b = 'even' if a % 2 == 0 else 'odd'
    print(b)

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

odd

命令文の途中のif文
(真の場合) if (条件) else (偽の場合)

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        int a=7;
        String b = (a%2==0) ? "even" : "odd";
        System.out.println(b);
    }
}

Output

odd

3項演算子
(条件) ? (真の場合) : (偽の場合)

while文

Python

def main():
    a=0
    while True:
        print(a)
        a+=1
        if a>=10:
            break
if __name__=='__main__':
    main()

Output

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

while文の範囲はインデントで表す

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        int a=0;
        while(true){
            System.out.println(a);
            a++;
            if(a>=10)break;
        }
    }
}

Output

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

while文の範囲は，命令1つ，または，{}で囲んだ範囲

for文

Python

def main():
    for i in range(0,10):
        print(i)

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

for文の範囲はインデントで表す
Pythonのfor文はすべてrange-based for文(foreach文)
range(0,10)は0以上，10未満，1ずつの範囲

Java

public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        for(int i=0;i<10;i++){
            System.out.println(i);
        }
    }
}

Output

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

for文の範囲は，命令1つ，または，{}で囲んだ範囲
for(○;△;×)
○はループに入る前の初回に呼び出される文
×はそれぞれのループの終了時に呼び出される文
△はループの最初で調べる条件式
この条件を満たす場合はループ継続
満たさない場合はループを抜ける

関数

Python

def myfunc(a,b,c):
    a+=1
    b+=1
    c[0]+=1
    c[1]+=1
    return str(a)+"+"+str(b)+"="+str(a+b)
def main():
    x=1
    y=2
    z=[3,4]
    w=myfunc(x,y,z)
    print(x)
    print(y)
    print(z[0])
    print(z[1])
    print(w)
if __name__ == '__main__':
    main()

Output

1
2
4
5
2+3=5

関数の使い方や性質は一般的なプログラミング言語とほぼ同じ
aとbは関数の外まで影響しない
cの中身は関数の外まで影響する

Java

public class myprogram{
    private static String myfunc(int a,int b,int[] c){
        a++;
        b++;
        c[0]++;
        c[1]++;
        return new String(a+"+"+b+"="+(a+b));
    }
    public static void main(String [] args){
        int x=1;
        int y=2;
        int[] z=new int[]{3,4};
        String w=myfunc(x,y,z);
        System.out.println(x);
        System.out.println(y);
        System.out.println(z[0]);
        System.out.println(z[1]);
        System.out.println(w);
    }
}

Output

1
2
4
5
2+3=5

関数の使い方や性質は一般的なプログラミング言語とほぼ同じ
aとbは関数の外まで影響しない
cの中身は関数の外まで影響する

ローカル変数とグローバル変数

Python

a=1
def myfunc1(a):
    a=2
def myfunc2():
    a=3
def myfunc3():
    global a
    a=4
def main():
    global a
    print(a)
    a=5
    print(a)
    myfunc1(a)
    print(a)
    myfunc2()
    print(a)
    myfunc3()
    print(a)
    while True:a=6;break
    print(a)
if __name__ == '__main__':
    main()

Output

1
5
5
5
4
6

a=1のaはグローバル変数としてmyfunc3とmainで使われている
myfunc1のaは値渡しのようなものなので，関数の呼び出し元には影響しない
myfunc2のaはローカル変数で，そのスコープはmyfunc2の中だけなので，myfunc2の外には影響しない

Java

public class myprogram{
    private static int a=1;
    private static void myfunc1(int a){
        a=2;
    }
    private static void myfunc2(){
        int a=3;
    }
    private static void myfunc3(){
        a=4;
    }
    public static void main(String [] args){
        System.out.println(a);
        a=5;
        System.out.println(a);
        myfunc1(a);
        System.out.println(a);
        myfunc2();
        System.out.println(a);
        myfunc3();
        System.out.println(a);
        while(true){a=6;break;}
        System.out.println(a);
        while(true){int a=7;break;}
        System.out.println(a);
    }
}

Output

1
5
5
5
4
6
6

a=1のaはグローバル変数（正しくはフィールド（メンバ変数））としてmyfunc3とmainで使われている
myfunc1のaは値渡しなので，関数の呼び出し元には影響しない
myfunc2のaはローカル変数で，そのスコープはmyfunc2の中だけなので，myfunc2の外には影響しない
{と}で囲まれた範囲が変数のスコープ
{と}の外で定義された変数より， {と}の中で定義された変数のほうが 優先される

リストとジェネリクス

Python

def main():
    a=[]
    a.append(1)
    a.append(2)
    b=[]
    b.append('x')
    b.append('y')
    print(a)
    print(b)
if __name__=='__main__':
    main()

Output

[1, 2]
['x', 'y']

append関数でリストへ要素を追加する
リストの要素の型は指定しない

Java

import java.util.*;
public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        ArrayList<Integer> a=new ArrayList<Integer>();
        a.add(1);
        a.add(2);
        ArrayList<String> b=new ArrayList<String>();
        b.add("x");
        b.add("y");
        System.out.println(a.toString());
        System.out.println(b.toString());
    }
}

Output

[1, 2]
[x, y]

add関数でリストへ要素を追加する
リストの要素の型は<>で指定する

リストとソート

Python

def main():
    a=[]
    a.append(30)
    a.append(40)
    a.append(20)
    a.append(10)
    a.append(50)
    print(a)
    a.sort()
    print(a)

if __name__ == '__main__':
    main()

Output

[30, 40, 20, 10, 50]
[10, 20, 30, 40, 50]

sort関数でソート

Java

import java.util.*;
public class myprogram{
    public static void main(String [] args){
        ArrayList<Integer> a=new ArrayList<Integer>();
        a.add(30);
        a.add(40);
        a.add(20);
        a.add(10);
        a.add(50);
        System.out.println(a.toString());
        a.sort(null);
        System.out.println(a.toString());
    }
}

Output

[30, 40, 20, 10, 50]
[10, 20, 30, 40, 50]

sort関数でソート

クラスの継承

Python

class animal:
    def isanimal(self):
        return True
    def cry(self):
        print('undefined')
class cat(animal):
    def cry(self):
        print('meow')
class dog(animal):
    def cry(self):
        print('bowwow')
class pig(animal):
    def cry(self):
        print('oink')
def main():
    a=cat()
    b=dog()
    c=pig()
    a.name='calico cat'
    b.name='shiba inu'
    c.name='iberian pig'
    d=[a,b,c]
    for e in d:
        print(type(e))
        print(e.isanimal())
        print(e.name)
        e.cry()

if __name__=='__main__':
    main()

Output

<class '__main__.cat'>
True
calico cat
meow
<class '__main__.dog'>
True
shiba inu
bowwow
<class '__main__.pig'>
True
iberian pig
oink

catクラスとdogクラスとpigクラスがanimalクラスを継承している例

Java

public class myprogram{
    private static class animal{
        public String name;
        public boolean isanimal(){
            return true;
        }
        public void cry(){
            System.out.println("undefined");
        }
    }
    private static class cat extends animal{
        public void cry(){
            System.out.println("meow");
        }
    }
    private static class dog extends animal{
        public void cry(){
            System.out.println("bowwow");
        }
    }
    private static class pig extends animal{
        public void cry(){
            System.out.println("oink");
        }
    }
    public static void main(String [] args){
        cat a=new cat();
        dog b=new dog();
        pig c=new pig();
        a.name="calico cat";
        b.name="shiba inu";
        c.name="iberian pig";
        animal[] d=new animal[]{a,b,c};
        for(animal e:d){
            System.out.println(e.getClass().getSimpleName());
            System.out.println(e.isanimal());
            System.out.println(e.name);
            e.cry();
        }
    }
}

Output

cat
true
calico cat
meow
dog
true
shiba inu
bowwow
pig
true
iberian pig
oink

catクラスとdogクラスとpigクラスがanimalクラスを継承している例

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