Pythonとは?特徴やメリット・勉強法を解説【初心者向け】

「Python(パイソン)」とは一体どんなプログラミング言語でしょうか?実際にPythonについて調べてみると、プログラミング経験者向けの記事やWikipediaには難しい単語が羅列されているため、

調べても結局何を言っているのか分からなかった
Pythonが結局何がなんだか訳がわからない

そんなことを思う方も少なくありません。そこでこの記事では、

  • そもそもPythonとはどんなプログラミング言語なのか?
  • Pythonにはどんな特徴があってどんな風に使われているのか?
  • Pythonを学習するにはどうすればいいのか?

といった内容を、専門用語を超噛み砕いて初心者でも分かるように徹底解説していきます。最後までお読みいただければ、Pythonについて体系的に理解していただけるでしょう。

また、Pythonについては動画でも解説していますので、こちらもぜひご覧ください。

Pythonとは?

python

「Python(パイソン)」は、1991年にオランダ人のグイド・ヴァン・ロッサム氏によって開発されたプログラミング言語です。Pythonというユニークな名前は、イギリスのBBCが製作した大ヒットコメディ「空飛ぶモンティ・パイソン」から来ているそうです。

Pythonは「少ないコード量(文量)で簡単にプログラムがかける」「コードが読みやすい」といったメリットのある素晴らしい言語です。今話題の「人工知能(AI)」「機械学習」や「Web開発」「業務用アプリ開発」「教育の分野」など広い分野で使われています。

通常、プログラムの規模が大きくなり複雑になってくるとコードが見づらくなります。見づらくなることで読み間違いや書き間違えなどのミスが起こりやすくなり開発効率が落ちてしまうことがあります。

Pythonではそんな読み書きの間違いを減らす工夫がされており、覚えやすく扱いやすい言語だといえるでしょう。そんなPythonは、今どれくらいの人気があるのでしょうか?まずは次のランキング表をご覧ください。


これはGoogleの検索情報を元にプログラミング言語の人気を決定する「PYPL PopularitY of Programming Language」の2020年のランキング情報です。

見事に人気No,1を獲得しており、Pythonは今もっとも注目度の高いプログラミング言語であることがよく分かります。また、ビッグデータ解析・機械学習(AI)・IoTなどの分野でもよく使われている言語であることから、今後も人気が高くなる傾向にあると言えます。

Pythonの7つのメリット


Pythonはどんなメリットがあるのでしょうか?ここでは、以下の7つのメリットについて、詳しく解説していきます。

  • 文法がシンプルで可読性が高い
  • コンパイルが不要
  • 便利なライブラリが充実
  • 便利なフレームワークが充実
  • 専門分野での実績がある
  • 将来性が高い
  • 年収が高い

文法がシンプルで可読性が高い

Pythonはそもそも他のプログラミング言語に比べて、記述しなければいけない構文(プログラムを実行する処理を記述したもの)が短くなるように工夫されています。そのため文法がシンプルで読みやすく書きやすいわけです。

たとえば、画面に「Hello World!」を表示する処理をJavaとPythonで比較してみましょう。

【Javaの場合】

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        System.out.println("Hello World!");

    }
}

【Pythonの場合】

print("Hello World!")

このようにJavaと比べてPythonが少ない記述量で済むことがわかりますね。

また、Pythonはタブやスペースなどによる字下げ(インデント)を利用してコードのブロックを判断します。これにより誰が書いても同じような記述になるというメリットが生まれるわけです。

つまり、Pythonのプログラムは組み立てやすいだけでなく、そのあとにコードを読み返す際にも分かりやすくなる仕掛けがされているのです。これは開発の生産性・効率性にも大きく関係してくる部分なので、大きな魅力と言えるでしょう。

コンパイルが不要

プログラミング言語は大きく分けて「コンパイラ型」と「インタプリタ型」という2つの種類があります。コンパイラ型は、コーディング後にコンパイルをして実行ファイルを作成します。この実行ファイルを読み込むことでプログラムが実行できるのです。

そもそもコンパイルとは・・・

コンパイルとはプログラムが記述されたファイルを、コンピューターでも読み取れる機械語に変換・実行できる形式にすることを指します。コンパイルを実行するには、コンパイラと呼ばれるソフトウェアが必要です。

つまり、コンパイラ型のプログラミング言語でプログラムを実行するには、ソースコードをコンパイルして実行可能な形式に変換するという作業が発生します。

コンパイラ型で有名なプログラミング言語としては、C/C++、Javaなどがあります。

コンパイル作業は、一般的に大量のエラーが発生することが多く時間を要します。そのため、初心者には少しハードルが高い作業と言えるでしょう。しかし、Pythonはインタプリタ型なのでコンパイル作業は必要ありません。

一方でインタプリタ型はプログラム実行時にソースコードをそのまま読み込むため、コンパイルの必要がなく、すぐにプログラムの動作を確認できます。

プログラムを書いてすぐに実行結果を確認できるので、リアルタイムに開発をしている醍醐味を味わうことが出来るのです。これは初心者にありがちな挫折感を軽減して、プログラミングを楽しいものに変えてくれるわけです。

便利なライブラリが充実

ライブラリは、便利な機能を記述したプログラムを誰でもすぐに使えるようにまとめたものです。Pythonはさまざまな用途で使われるため、このライブラリが非常に充実しているのも大きな特徴です。

例えば、Webスクレイピング(Webページから必要な情報を抽出)、画像認識、暗号化…...など、ゼロからプログラミングしなくても、ライブラリを利用するだけでこのような機能をすぐに実現できるわけです。

主なライブラリは以下の通りです。

ライブラリ名機能
BeautifulSoup4WEBスクレイピング
face_recognition顔認識
python-fireCLI(コマンドラインインタフェース)を自動生成
pycrypto暗号化

以下の記事では人気の機械学習に活用できるライブラリを厳選してご紹介しているので、合わせて確認をしておくと良いでしょう。

現役エンジニアがよく使う!Python機械学習ライブラリ厳選9選
更新日 : 2020年3月3日

便利なフレームワークが充実

Pythonは大規模なWebアプリやWebサービスを効率よく開発できるフレームワークも充実しています。フレームワークは、画面遷移、ログイン処理、DOM操作、セキュリティ…...など、Web開発をするうえで必要なプログラムを手軽に構築できる骨組みが提供されています。

これにより誰でも開発に集中でき、また複数人でプログラミングする場合でも同じような書き方に自然となるので共有しやすいメリットも生まれます。

フレームワークについて概要や基本的な使い方については、以下の動画や記事でも詳しく解説しているので参考にしてみてください。

専門分野での実績がある

Pythonを学ぼうと検討している方の中には、近年注目を集めている「人工知能」、とりわけ「深層学習(Deep learning)」に興味を持っている方もいらっしゃると思います。「人工知能」や「深層学習」を聞いたことはありませんか?これらはロボットが人間のように物事を考える脳を作るものです。

深層学習(機械学習の応用的なもの)を知る前に、基礎知識となる機械学習についても知っておきたいですね。Pythonは機械学習や深層学習の分野で多くの支持を得ていますが、その理由は以下のとおりです。

  • シンプルなコードで読みやすい
  • 初心者向きで習得しやすい
  • 計算・統計処理で使用できるライブラリが豊富

最近話題の深層学習は、ざっくりと言うと脳の仕組みをプログラムで再現したものから始まりました。これがドンドンと進化して、今ブームになっているんですね。

気づけば、この分野でよく使われる言語でもあり「人工知能を学習したい、もしくは人工知能関連の職業に就きたいならPythonは習得必須」と言っても過言ではありません。

人工知能については、以下の記事でも詳しく解説していますので合わせて参考にしてください。

将来性が高い

Pythonは将来性が高い言語と言えます。大手求人サイトのindeedでPythonの求人数を検索したところ、2020年現在12,200件もの求人数が見つかりました。

求人数が豊富なことからもPythonが人気言語であることがわかりますね。とくに近年ではPythonでの人工知能(AI)開発で需要が高まっています。

Pythonは上述したとおり人工知能開発をする上で必須といえる言語となっています。そのためPythonが扱える技術者の需要も高まりつつあります。

年収が高い

気になるPythonの年収はどれくらいでしょうか?次のグラフをご覧ください。


引用元:みんなのスタンバイ https://jp.stanby.com/media/

これは求人検索エンジン「スタンバイ」のメディア「みんなのスタンバイ」で公開されたプログラミング言語別平均年収ランキングです。Pythonの平均年収が575万円で2位という上位にランクインしていますね。他の主要なプログラミング言語と比べても高いことがわかります。

Pythonでできること

Pythonは汎用性の高いプログラミング言語ですので、さまざまな開発が可能です。以下にPythonを使ってできることを紹介していきます。

Webアプリケーション

PythonはWebアプリケーションも作成できます。WebアプリケーションとはWebブラウザ上で利用するアプリケーションのことを指します。たとえば「YouTube」「Skype」などもWebアプリケーションの一種です。

PythonでWebアプリケーションを作成するには、Webフレームワークを使用すると効率よく開発ができます。Pythonのフレームワークについては、以下の記事で詳しく解説していますので、ぜひ参考にしてください。

【2020年版】Pythonのフレームワークとは?人気の4種を徹底比較!
更新日 : 2020年7月15日

デスクトップアプリケーション

PythonではWindows/MacOS/Linux上で動作するデスクトップアプリケーションを作成できます。ゲームはもちろん作業を効率化させるためのアプリ作成もPythonなら可能です。

組み込みアプリケーション

機械や家電に組み込まれているプログラムを作成することも可能です。組み込み系のアプリケーションはプログラミング言語C/C++やJavaが主流ですが、電子工作を気軽にできるラズベリーパイなどもPythonが利用できます。

また、PythonとC/C++などを組み合わせて開発することも可能です。

機械学習・人工知能(AI)

将来性のところで少し触れましたが、Pythonは機械学習・人工知能(AI)が開発できる言語としても有名です。その理由として計算や分析するためのライブラリが簡単に扱えることが挙げられます。

Pythonの開発事例

本章では、Pythonを利用してどんなことが実現できるのかについて、具体的な事例をいくつか見ていきましょう。

YouTube

動画投稿サービスとして有名な「YouTube」はPythonを利用しています。


引用元:Youtube https://www.youtube.com/

最近ではユーチューバーの活躍もあって、世界中でたくさんの人が動画を投稿したり閲覧しています。大容量の動画ファイルをストレスなく処理できる能力にも驚きますが、これまでに大きなトラブルもあまりなく大量のアクセスをキビキビと捌いているわけです。

Evernote

クラウドサービスの元祖とも言える「Evernote」もPythonを利用しています。

引用元:Evernote https://evernote.com/intl/jp

まだクラウドサービスという言葉自体が珍しかった時代から、積極的にドキュメント作成や管理ができるサービスとして公開されていました。現在では2億ユーザーを越えて世界中の人が利用するサービスに成長しています。

Instagram

若い世代で人気の高い「Instagram」もPythonです。

引用元:Instagram https://www.instagram.com/

写真の共有に特化した誰でも簡単に扱えるサービスで、「インスタ映え」という言葉が流行したことでも知られています。このようなソーシャルネットワークを活用した巨大なインフラを、効率よくプログラミングできるのもPythonの魅力と言えるでしょう。

Pythonは本当におすすめな言語なの?

Pythonをおすすめできる人

機械学習・深層学習に興味がある人

Pythonには、機械学習や深層学習(ディープラーニング)で使えるライブラリが数多く用意されていることが挙げられます。

機械学習とは、大量のデータを反復的に分析して、そこに潜むパターンを見つけ出すことです。これは、人間が自然に行っている「学習能力と同様の機能」をコンピュータで実現しようとしているものです。

これによって、コンピューターで分析した結果を新たなデータにあてはめることで、パターンにしたがって将来を予測したりすることができるようになります。

深層学習(ディープラーニング)とは「分けるための軸を自分で見つけることができる」ものを言います。よく機械学習、深層学習、人工知能(AI)の違いがよくわからないという声を聞きますが、以下のように分類されます。


上記の画像の通り、最も広義の範囲を持つのが人工知能(AI)となります。そしてその中に機械学習が含まれて、さらにその中にディープラーニング(深層学習)が含まれているというイメージになりますね。

データサイエンスに興味がある人

データサイエンスとは、さまざまなデータを分析して有効活用することで、データ分析を専門に扱うデータサイエンティストの仕事も注目を集めています

近年ではビッグデータを活用する事例も増えてきおり、データを扱うには「微分積分学」、「線形代数学」、「確率論、統計学」などの数学的知識は確実に必要になります。

また、データを扱う際にはプログラムを書く機会もあり、計算用のライブラリが豊富で扱いやすいPythonがよく使われています。

GUIアプリを作りたい人

PythonはGUIアプリや業務効率化のためのツール類の作成も簡単にできます。GUIとはグラフィカルユーザーインターフェースの略で、OSで提供されているインターフェースのことです。

PythonではGUIアプリを簡単に作れるKivy、Tkinter、PyQtなどのライブラリが用意されています。

もし、Pythonで何をやりたいか決まってないけど、とりあえず学んでみたいという方は手始めにGUIアプリを作ることを目標としても良いかもしれません。

Pythonをおすすめできない人

スマホアプリ(iPhone、Android)作りたい人

Pythonでスマホ用のアプリを作ることは可能ですが、iPhoneの場合はSwift、Androidの場合は主にJavaやJavaの代替言語として期待されているKotlinなどので開発されるケースが多いと言えます。

そのため、スマホアプリ開発でPythonが採用されるケースは少なく情報も少ないため、おすすめはできません。

システム開発・組み込み開発がしたい人

PythonはOSに依存しない汎用のプログラミング言語のため、さまざまなハードウェアが使われる大規模なシステム開発や組み込み系の開発も可能です。しかし、コンパイラ型のプログラミング言語(C/C++、Javaなど)と比較すると、処理速度が遅く不向きと言えます。

結論:Pythonをおすすめできる人は……

ここで紹介したように、あなたが求めていることに一致するならPythonは非常におすすめの言語です。

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Pythonを習得するための学習手順は?

ここまで、Pythonの概要やメリット、できることなどについて紹介しました。ここではPythonを学習するための具体的な学習手順について解説していきます。

Pythonを学んで何をしたいか決めよう

Pythonは上述したようにさまざまなことができる言語です。しかし、できることが幅広い分Pythonを学んで何をしたいか?あらかじめ決めておく必要があります。

たとえば「Webサービスを開発したい」「アプリケーションを開発したい」「機械学習を学びたい」など目的によって学習方法が異なります。自分に合った学習方法を見つけないと、思わぬ後戻りが発生して学習コストが高くなりすぎて、途中で挫折する可能性もあります。

そのためPythonの学習に入る前に、まずはPythonを学習して何をしたいか決めておきましょう。

Pythonの開発環境を準備しよう

これからPythonを学ぶにあたって、プログラムを実行するための開発環境の準備をしましょう。開発環境を整えるには、主に以下の2つの方法があります。

  • クラウドIDEを使用する
  • 自分のパソコンにPythonをインストールする

ちなみに開発環境を整える上でおすすめの方法は「クラウドIDEを使用する方法」です。それぞれ詳しく見ていきましょう。

クラウドIDEを使用する場合【おすすめ!】

Pythonをインストールしなくても、最近はブラウザからアクセスするだけで開発環境を利用できるクラウドIDEがあります。IDE(Integrated Development Environment)とは統合開発環境のことで、エディタやプロジェクト管理、デバッグ機能など開発に必要な機能が揃ったツールのことを言います。

つまり、クラウド上で使用できるIDEのことをクラウドIDEと呼びます。インターネット接続は必要ですが、Pythonや必要なツールをインストールする手間が不要なうえ、何度でも環境を作り変えられるので練習にも最適です。

Pythonが使える主なクラウドIDEは以下のとおりです。

  • Cloud9
  • PaizaCloud
  • Gitpod

クラウドIDEは開発環境という側面だけでなく、そのままプロジェクトをネット上に公開できるホスティング機能が搭載されているサービスもあるので、ぜひ有効活用してみましょう。

Cloud9については導入方法を動画で詳しく解説していますので、ぜひ参考にしてください。

Pythonのインストールする場合

自分のパソコンにPythonを導入したい場合は、公式サイトからPythonをダウンロードする必要があります。

pythonsite

引用元:Python公式サイト https://www.python.org/

上記画像のようにダウンロードする際にバージョンが2.x.x(2.7.13)と3.x.x(3.6.2)の2種類がありますが、今回は3.6.2をインストールしてみましょう。専用のインストーラーを起動してガイドに沿ってクリックしていくだけなので、初心者の方でも無理なく作業ができるようになっています。

Windows / Mac OS / LinuxそれぞれのOS別のインストール方法については、以下の記事で詳細に解説しているのでぜひ合わせて参考にしてみてください。

Pythonのインストール方法をOS別に解説(Windows・Mac・Linux)
更新日 : 2020年5月21日

Pythonの基本を学ぼう

Pythonで何をやりたいかによって学習方法が変わると伝えましたが、Pythonの基本は共通して学ぶ必要があります。Pythonは初心者向きの言語のため、基本を習得するのはそれほど難しくはありません。

Pythonは学習サイトや書籍で簡単に学べますので、まずは基本をしっかりと学んでおきましょう。

弊社「侍チュートリアル」でも無料でPythonの基礎の基礎から基本的な使い方まで一通り学べますので、気になる方は確認してみてください。

なお、独学でプログラミングを学ぶ場合は注意が必要です。弊社侍エンジニア塾の調査では、約9割の方が独学で挫折や行き詰まりを経験しています。

questionnaire, 80% frustrated with programming

調査概要

調査期間 :2019 年 8月 13 日 〜 8月20 日
調査方法 :インターネット調査
サンプル数:298名
対象    :10代〜80代の男女(10代:59名、20代:114名、30代:44名、40代:33名、50代:27名、60代以上:16名、回答なし:5名)

そのため、最初は簡単な基礎からプログラミングから初めて、徐々にステップアップしていくことが大切です。

87.5%が挫折!?プログラミング独学のステップと成功のコツを解説
更新日 : 2020年6月30日

Webアプリケーション開発をしたい場合

PythonでWebアプリケーション開発をしたい場合は、先程紹介したフレームワークの使い方を学ぶ必要があります。フレームワークを使うことによって、効率よく学ぶことが可能です。

Webアプリケーションを作成するために使用するフレームワークは主に以下のとおりです。

それぞれのフレームワークの詳細については、以下の記事で詳しく解説していますので、ぜひ参考にしてください。

PythonでWebアプリケーションを開発!人気のフレームワークも大紹介
更新日 : 2020年7月3日

GUIアプリケーション開発をしたい場合

GUIとは「Graphical User Interface」の略で画面上で特定の操作をしたり、ボタン操作や選択などができる画面をもったアプリのことです。


PythonのGUIで作れる画面のイメージ

Pythonでは専用のライブラリを利用することで、簡単にGUIアプリを作成できます。GUIアプリで使用するライブラリについては、以下の記事で詳しく解説していますので、ぜひ参考にしてください。

【Python】GUIとは?利用するメリットやおすすめライブラリまとめ
更新日 : 2020年6月13日

人工知能(AI)開発をしたい場合

人工知能(AI)開発をしたい場合は、Pythonの基本に加えて人工知能開発に必要な機械学習の習得は割けて通れません。機械学習で必要となる主なツールやライブラリは以下のとおりです。それぞれリンクを貼っていますので、気になる方はご確認ください。

ポートフォリオを作成しよう

ポートフォリオとは、日本語に直訳すると「かばんや書類入れ」という意味となります。その意味の通り、ポートフォリオは自分の実績や成果物を1つにまとめた作品集であり、その職種における能力を評価してもらうための資料です。

ポートフォリオを作成するメリットとしては以下が挙げられます。

  • スキルをアピールできる
  • 書類選考で有利になる
  • 技術力の担保になる

ポートフォリオはただ作るだけではなく、転職活動や新規案件を請け負うときの営業にも活用できるので、用意しておくことをおすすめします。ポートフォリオについては、以下の動画でも詳しく解説していますので、ぜひ参考にしてください。

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ここまで読んでPythonの概要や特徴など、ご理解いただけましたでしょうか?

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まとめ

ここでは、プログラミング言語Pythonについて概要やメリット、できることや学習法などについて網羅的に解説しました。Pythonは今後も需要が高まると予想されますので、習得しておくのに損はないプログラミング言語です。

ぜひこの機会にPythonを学んでみてはいかがでしょうか。

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フクロウ

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第一言語はPythonです。
皆さんRustやりましょう。

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