【初心者向け】Pythonは本当に簡単?大学生が始めるプログラミング学習

「Pythonは簡単に学べるプログラミング言語だ」と言われますが、果たして本当にそうなのでしょうか?
この記事ではPythonを始めることにハードルを感じる方のために、Pythonが簡単と言われる理由を探っていきます。
また、Pythonはこれからプログラミングを始める大学生にオススメの言語です。Pythonが簡単だと言われる理由を見ていくとともに、なぜ大学生にオススメなのかも見ていきましょう。未経験の方が問題なく学習をスタートできるよう、Pythonの学習ステップもご紹介してあなたをサポートします。
この記事を通してPythonに対する不安をなくして、心置きなくプログラミングを始めましょう!
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なぜ大学生にPythonがおすすめ?
まず、プログラミングを始めようと考えている大学生には、ぜひPythonをオススメします。
なぜなら、大学生が抱えがちなプログラミング学習への不安要素をほぼ持たない言語だからです。
まず不安について明確にしていきましょう。
大学生が抱えるプログラミング学習への不安
大学生がプログラミングをはじめる上で、次の3つの不安がよく挙げられます。
- 外国語を学ぶようなハードルの高さを感じる
- 何が分からないのかが分からない
- 学んだところで何に活かせるのか分からない
外国語を学ぶようなハードルの高さを感じる
「プログラミング言語」と呼ばれるように、プログラミングに使われるコードはもはや1つの言語として存在しています。
そのため、英語や第二外国語を学ぶときと同様に「単語や文法を学ばなければいけないのではないか」、「まず単語を覚えないと動きすらしないのでは」と不安を抱きやすいようです。
しかし、プログラミング言語、中でもPythonは英語と親和性が高いです。簡単な英語が読めればコードの意味を理解できるように文法が作られており、直感的に読み書きできます。
何が分からないのかが分からない
初心者は特に「コードが動くか動かないか」以外の判断軸を持ちづらいです。そのためコードが動かなかった場合に、なぜ動いていないのかを深掘りしていくのが非常に大変です。
知識として持っていないエラーが出れば、そもそもエラーなのかも分からず、どう対処したらいいのか混乱してしまうでしょう。
そんな方でも学びやすいようにか、Pythonはエラーを分かりやすく表示してくれます。たとえば以下のようなエラー文です。
NameError: name 'python' is not defined
いかがでしょう、「何かわからないけど、NameErrorと書かれているし名前のエラーな気がする」というところまでは理解できるのではないでしょうか。人間の使う自然言語でエラー部分を端的に示してくれるため、「わからない」が削減されるはずです。
学んだところで何に活かせるのか分からない
プログラミングは義務教育にも取り入れられるようになりましたが、そもそも何に使われ、何に必要なのかが分からなければ学ぶ意欲も湧きづらいです。
そして、もしもせっかく学んだのに、その頃には需要がなくなっていたらと思うと足踏みもしてしまうでしょう。
もちろん、古い言語などは需要が下がってきています。1つの言語でできることが少ない場合は特に需要が下がりやすいです。一方、Pythonは現時点で最先端の技術をいくつも扱えます。AIや機械学習、IoTなどに活用できつつ、データ分析や数学的な計算にも使われます。この先しばらくは重宝されるでしょう。
また、Pythonは業務効率化・自動化にも使われるため、もし社会的な需要が下がってきてもあなた自身の仕事や学業に活用できるのも利点です。
Pythonが簡単に学べる3つの理由
Pythonが大学生にオススメとされる理由がわかったところで、簡単に学べる理由についても見ていきましょう。主に以下の3つが挙げられます。
- シンプルな文法
- 豊富なライブラリ
- 充実した学習リソース
それぞれ見ていきましょう。
シンプルな文法
Pythonはプログラミング言語の中でもかなりシンプルに読み書きできる言語です。Pythonはコードの可読性を重視して作られているため、初心者でも理解がしやすいのです。
たとえば、インデントについて取り上げてみましょう。インデントとは、行の最初に入れる空白のことで、段落などを分かりやすくする目的で使われます。
プログラミングにおいてもインデントは用いられ、「この変数はこの範囲で使える」「このループはこのインデントまで」などの情報を視覚的に分かりやすく示せます。しかし、あくまでも「インデントをつけても問題なく動く」だけの言語が多く、書き手によってはインデントがバラバラな読みづらいコードが出来上がります。
具体的に、「xが1以上なら『Hello』と表示し、それ以外なら『Bye』と表示する」コードを見ていきましょう。例えばJavaならば以下のコードでも動作してしまいます。
if(x >= 1){
System.out.println('Hello');} else { System.out.println('Bye'); }
書きたいことは分かりますが、パッと見て分かりやすいかというと微妙です。一方、Pythonはインデントが強制されているため、ほとんど誰が書いても以下のようなわかりやすいコードになります。
if x >= 1:
print('Hello')
else:
print('Bye')
見やすく、理解しやすくなったのではないでしょうか。「Javaよりも行が多いじゃないか」と思うかもしれませんが、特に初心者のうちは瞬間的な理解のしやすさが挫折を避けるカギです。
括弧ではなくインデントだけで見分けることができるため、コードを書く際も括弧を閉じられているか等を気にしなくてよくなるためストレスが抑えられます。また、インデントが強制されるということは、うまく動作しなければインデントを見直せばいいということなので、初心者がコードを書く上でも便利なのです。
インデントをはじめ、先に述べたようにエラー文などもシンプルです。そのためプログラミング自体にあまり詳しくなくとも、直感的に学習しやすいからこそ、初心者でも簡単に学べるのです。
豊富なライブラリ
Pythonにはライブラリが豊富に用意されています。そもそもライブラリとは、Pythonの開発に便利な関数や機能、ツールなどがまとまったもののことです。
ライブラリの何が良いのかと言いますと、自分で0から作る必要がなくなる点です。
例えば現在時刻を表示したいとき、どのようなコードを書けばいいか分かるでしょうか?スマホやパソコンを見れば現在時刻は表示されますが、プログラムにも同様に表示させるにはそれ相応のコードが必要になります。身近な存在なため気づきづらいですが、いざ使いたいときに0から作らないと使えないとなるとかなりの労力がかかるのです。そんな時、今回の例で言えばdatetimeライブラリを使えば、仕組みを詳しく知らずともすぐに現在時刻を取得できるのです。
Pythonには他にもライブラリが充実しており、特にデータサイエンスに関するライブラリが重宝されています。Pandasやmatplotlibといったライブラリを使えば、データからグラフや図を簡単に作成できます。
視覚的にわかりやすいものを感覚で使っていけるため、初心者でもイメージを形にしやすいです。また、Pythonに詳しくなってから立ち戻れば「こういう仕組みなのか」と理解を深められるでしょう。
充実した学習リソース
Pythonは人気も需要も高い言語であるため、学習リソースが豊富です。新しい言語であるため動画教材や学習サイトといったインターネットの教材も多く、気軽にアクセスできます。使用者の多い言語であるため、今なおリソースは増え続けています。
特に他の言語と比べても手厚い要素として、Googleが公式に提供する「Google Colaboratory」というPythonの開発環境があることです。
Googleアカウントさえあればブラウザ上でPythonを実行できる、優れた環境です。基本的な使い方はサイト内で説明されますので、説明に沿いつつ手を動かすことでPythonの使い方を身体で理解することができます。
Colaboratoryは使用者が多いため、つまずいても検索すれば解決方が見つけやすいです。そのため、まずはColaboratoryから手をつけてみると良いでしょう。
ただし、ColaboratoryではPythonの基本的な説明をしていないため、基礎から学びたいならばその他リソースを用意するか、コミュニティやスクールに入るなどしてすぐに質問できる環境を作っておくことをオススメします。
いかがでしょうか。Pythonが簡単に学べる理由をご理解いただけたと思います。その他の詳しいメリットや活用事例も気になる方は、以下の記事もぜひ参考にご覧ください。
大学生のためのPython学習ステップ
Pythonの概要がわかったところで、Pythonの学習ステップをご紹介します。
どのような手順で始めるのか、何から学べば良いのかが分かれば、はじめの一歩も踏み出しやすくなるはずです。
学習環境を構築しよう
プログラミングをする上で、どの言語でも必要になるのが環境構築です。ただコードを書くだけではパソコンは認識してくれないため、パソコンがコードをコードとして処理できるように道具や環境を整えてあげる作業として環境構築が必要になります。
この環境構築が初心者にはハードルが高く、ここで挫折してしまう人も少なくありません。そのためオススメは、初めにGoogle Colaboratoryを使ってみることです。ブラウザ上に環境が構築されているため、環境構築手順を踏まずに早速コードを書くことができます。
他にもブラウザ上で実行できるサイトとして、Progateやpaizaラーニングが挙げられます。いくつか試してみて、あなたに合ったサイトを見つけると続けやすいでしょう。これらのサイトは環境を提供してくれるだけでなく、Pythonの基礎を学ぶこともできます。学習内容に応じた問題が用意され、それをコードで書いていくため、手を動かして理解できるのがメリットです。
もし「自分のPC上に環境を構築してPythonを使いたい!」と思われたら、以下の記事を参考にしてみてください。環境構築手順について詳しく説明しています。
基本文法をマスターしよう
Pythonのコーディングを始められる環境が整ったら、基本文法を覚えてみましょう。ここでは以下の4つをご紹介します。
- 出力
- 演算
- 条件分岐
- ループ
出力
出力とは、任意の文字や数字などを画面に表示させたりファイルに書き込んだりすることを言います。最もシンプルな出力として、標準出力をご紹介します。
標準出力とは特に出力先を指定しなかった場合にパソコンが自動的に任意の箇所に出力することであり、出力先を指定する必要がないため初心者にも優しいです。PC上に環境構築をした際は基本的に画面上に出力され、ブラウザ上で実行した際は出力用のスペースが用意されていることが多く、視覚的に分かりやすくなっています。
さて、Pythonで「はじめまして」と標準出力させてみましょう。以下のように書くと可能です。
print("はじめまして")
printの後に続くカッコの中に、クオーテーションで括った文字列を入れると出力できます。もちろん、「はじめまして」の部分を変えれば出力させる文章はあなたの思い通りです。
演算
ここでは四則演算をご紹介します。基本的な足す、引く、掛ける、割るのほかに、割った余りを返す演算子がよく使われるのもプログラミングの特徴です。それぞれ見ていきましょう。
# 足し算(3になる)
2 + 1
# 引き算(1になる)
2 - 1
# 掛け算(2になる)
2 * 1
# 割り算(2になる)
2 / 1
# 余りを返す(0になる)
2 % 1
「掛ける」が ×
ではなく *
であったり、「割る」が ÷
ではなく /
だったり、初めは違いを感じるかもしれません。しかし書いていくうちにすぐに慣れますのでご安心ください。
余談ですが、コード中で書かれている#
の後に続く文字は「コメントアウト」です。コンピュータの処理を邪魔せず、なおかつ人間が見たときにわかりやすいようにメモとして残しておけるコメントです。
続いて代入についてもご紹介します。代入は数学で習うのと同様、 =
を使います。
# nに1を代入
n = 1
また、 =
を2つ繋げれば等価演算子と呼ばれる、イコールの左右が同じ値かどうか判定する演算子になります。
# 等価演算(nが1かどうかを判定)
n == 1
先ほどの出力と組み合わせれば、計算結果を出力させることもできます。実は、出力は文字以外もできるのです。
なお、ここでポイントなのは、クオーテーションをつけるか否かで表示が変わるということです。
# 計算結果の「2」が表示される
print(1+1)
# 文字として「1+1」が表示される
print("1+1")
クオーテーションをつけると、与えられた値を文字として認識するため、計算結果は返されません。もし計算結果やnの値など、文字以外のものを返したい場合、クオーテーションをつけないよう注意しましょう。
条件分岐
続いて、条件分岐について説明します。ここではif文を取り上げましょう。汎用性が高く、使用頻度も高い重要な構文です。
if文とは、与えられた条件がTrueかFalseかによって処理を分ける文です。Trueとはその条件を満たすことを、Falseは満たしていないことを示します。言葉ではわかりづらいと思うので、例を見てみましょう。以下は、nが1なら「条件が満たされました」と表示するコードです。
if n == 1:
print("条件が満たされました")
# nが1なら「条件が満たされました」と出力されるが、1以外なら何も出力されない
これが条件分岐です。nが1の時だけprint文を実行する、という条件をつけられました。
もし1以外のときには別の文を表示させたい場合は else
や elif
を使います。ifとセットで使われるため、知っておいて損はありません。
if n == 1:
print("nは1です")
elif n == 2:
print("nは2です")
else:
print("条件は満たされませんでした")
elifは初めのifとは違う条件で指定する際に、elseはそれまでに指定したどの条件にも当てはまらないものをすくう際に使用されます。
ループ
同じ処理を繰り返す方法として、ループ処理があります。例えば「こんにちは」と3回出力したり、ループの度にnに1を足したりできます。ここではwhile文とfor文を使ったループを見てみましょう。
while文
while文は、指定した条件に当てはまる限り繰り返しを行います。if文のループバージョンだと思うと良いかもしれません。例として、n = 0
のnに対し、5未満のうちは「nは5未満です」と出力し、ループの度に1が足されていく処理を考えましょう。なお、未満は「<」で表します。
n = 0
while n < 5:
print('nは5未満です')
n = n + 1
このコードを実行すると以下のように出力されます。
nは5未満です nは5未満です nは5未満です nは5未満です nは5未満です
全部で5回出力されています。0から始めたので、n = 4の最後に1が足されて5になったタイミングでループを抜けた、ということです。なんとなくwhile文のことが分かったでしょうか?
1つ注意なのが、whileは無限ループに陥りやすいことです。例えば上記のコードの n = n + 1
を書き損ねてしまうと、nはずっと0になってしまい、n < 5
の条件のループが無限に繰り返されてしまいます。きちんと条件を設定できているか、確認するようにしましょう。
ただし、意図的に無限ループをさせたい場合は while True:
と書くと可能です。なお、ループを抜け出したいときは break
と書くと抜け出せます。if文と組み合わせ、上述のコードと同じ処理を無限ループの例で作ってみましょう。
n = 0
while True:
if n == 5:
break
print('nは5未満です')
n = n + 1
この例ではあまり無限ループにする必然性を感じませんが、いつか活用できることが来るかもしれませんので、頭の片隅に置いておいてください。
for文
続いてfor文は、変数や配列などが持つ要素に応じて繰り返しを行います。言葉では分かりづらいと思いますので、while文の例と同じ処理を行うコードをfor文で書いてみましょう。以下のようになります。
for n in range(5):
print("nは5未満です")
while文より短くなりましたね。「 n = 0
と宣言していないじゃないか」と思うかもしれませんが、for 〜の行で作られた変数は暗黙的に0からスタートする連番になります。rangeは指定した数値に達したら終了することを表します。
while文は「whileに続く条件がTrueか否かを判定してループする」と設定されていますが、if文は少なくとも上述のコードでは「ifに続く変数を1ずつ増やし指定の回数ループする」ということまで設定されています。暗黙的な設定が多い分短くシンプルに書ける一方、パッと見たときの理解のしやすさはwhile文にやや劣るでしょう。
for文ははじめに述べたとおり、変数だけでなく配列などさまざまに応用できるループ処理のため、少しずつでも覚えていくと、とても便利に使うことができます。
簡単なプログラムを作ってみよう
以上の基本文法を活かし、実際にコードを書いてみましょう。学んだことを組み合わせ、練習問題として、次の処理をするコードを考えてみてください。
変数 n =
1 について、ループのたびにnに1を足してください。なお、nが10ならば、nの値および「正解」と出力しループを抜けてください。
書けましたか?答えの一例を以下に掲載します。
n = 1
while True:
if n == 10:
print(n)
print("正解")
break
n = n + 1
いかがでしたか?上記のようなコードになったでしょうか。少し違う記法だったとしても、あなたの環境で正しく動けば正解です!
以上のように、まずは簡単なプログラムから作ってみましょう。学んだことを取り入れていけば、どのように組み合わせれば良いのか見えてくるはずです。
もし「ゲームが作りたい!」「グラフを出力したい!」など目標とするプログラムがある場合は、必要に応じて文法を調べてみるといいでしょう。
ライブラリで応用力UP!
「豊富なライブラリ」の章で述べたとおり、Pythonにはたくさんのライブラリが用意されています。先ほど学習した基礎文法と組み合わせれば、ライブラリも有効活用できるはずです。
オススメのライブラリについては以下の記事を参照してみてください。
「基礎文法だけじゃ何が作れるか分からない」というときは、とりあえずライブラリを使ってみると世界が広がります。高度な演算や画像の出力、人工知能の開発など、先人が生み出したさまざまな道具が用意されているので、遠慮なく使ってみると良いでしょう。
ライブラリを使うには、コードのはじめに「import文」を書く必要があります。importとは「持ち込む、輸入する、取り込む」などを意味する英単語で、文字どおりライブラリを自分のコードに取り込みます。例えばデータ解析を行えるpandasというライブラリを使いたい場合、以下のように書きます。
import pandas
# 以下、任意のコード
Pythonの学習ステップは分かりましたか?もっと詳しく知りたい方は、ぜひ以下の記事も読んでみてください。
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いかがでしたか?Pythonを始めるハードルが下がったのではないかと思います。
もしも独学で学ぶのが不安な方は、友人と一緒に始めてみたり、コミュニティに所属してみたりすると良いでしょう。切磋琢磨できる仲間がいると挫折しづらいはずです。
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