文字列・辞書・集合・内包表記

章末演習（10問）

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1. 章末演習章末演習 1▶ この演習を開く

   【基本】「年-月-日」形式の日付文字列を「○年○月○日」の形に変換する関数を作ってください。

   入力

   入力なし（input は使わない）。変換する文字列は "2026-10-04"，"2025-01-15"，"2024-12-31" の3つ（この順）とします。どれも「4桁の年-2桁の月-2桁の日」の半角文字列で，形式の誤りはないものとします。

   処理条件

   • 関数 to_japanese_date(text) を def で定義します。split("-") で3つに分けて3つの変数で受け取り，それぞれを int に変換します。そのうえで「年」「月」「日」を付けた文字列を return する（月日の先頭の 0 は付かない）。
   • 年だけは別に，切り出し text[:4] で取り出して表示します。split の結果の先頭と一致することを assert で確かめる。
   • datetime モジュール，re モジュール，replace による 0 の除去は使いません。

   出力

   • 3行を表示します。各行は「変換結果 年だけ: 年」の形とします。変換結果と「年だけ:」の間，「年だけ:」と年の間は半角空白1個とし，数字とコロンは半角とします。
   • 見出し・空行・デバッグ用の表示は付けません。assert は書いてよい（成功したときは何も表示されない）。

   実行例

   2026年10月4日 年だけ: 2026
   2025年1月15日 年だけ: 2025
   2024年12月31日 年だけ: 2024
   

   ヒントを見る

   split の結果がいくつの要素を持つリストになるかを確かめ，その個数と同じ数の変数で受け取りましょう。文字列の "04" と整数の 4 で表示がどう違うかも試してみましょう。

2. 章末演習章末演習 2▶ この演習を開く

   【基本】文字列が学籍番号の形式かどうかを正規表現で判定する関数を作ってください。

   入力

   入力なし（input は使わない）。判定する文字列は次の6つ（この順）とします。 "B123456"，"b123456"，"B12345"，"C654321x"，"Z000000"，"B12345６"（最後の文字は全角の６）

   処理条件

   • 学籍番号の形式は「半角英大文字1字＋半角数字6字」とし，前後に余分な文字があってはなりません。
   • import re します。関数 is_student_id(text) の中で re.fullmatch を使って判定し，True または False（bool）を return します。
   • 全角数字は数字として認めません。
   • isupper，isdigit，文字コードの比較などによる判定は使いません。

   出力

   • 6行を表示します。各行は「文字列: 判定結果」の形とし，判定結果は True または False とします。コロンの後に半角空白を1個入れます。
   • 見出し・空行・デバッグ用の表示は付けません。assert は書いてよい（成功したときは何も表示されない）。

   実行例

   B123456: True
   b123456: False
   B12345: False
   C654321x: False
   Z000000: True
   B12345６: False
   

   ヒントを見る

   fullmatch が一致しなかったときに何を返すかを確かめ，それを True / False に直す方法を考えましょう。数字を表す記号が全角の数字にも一致するかどうかを実際に試してから，パターンを決めましょう。

3. 章末演習章末演習 3▶ この演習を開く

   【基本】果物名のリストから，各果物の出現回数を数える辞書を作ってください。

   入力

   入力なし（input は使わない）。プログラムの中に次の変数を書きます。 fruits = ["apple", "banana", "apple", "cherry", "banana", "apple"]

   処理条件

   • 空の辞書 counts を用意します。for 文で fruits を1つずつ調べ，辞書の get メソッドを使って回数を1増やす。まだ登録されていないキーでもエラーにならないようにします。
   • collections.Counter，リストの count メソッド，in で登録済みかを調べる if 文は使いません。
   • 辞書を表示した後，キーを sorted で名前順（アルファベット順）に並べて1行ずつ表示します。

   出力

   • 4行を表示します。1行目は辞書を print した表記（キーは最初に現れた順）とします。2〜4行目は「果物名 回数」（半角空白1個区切り）を名前順に表示します。
   • 見出し・空行・デバッグ用の表示は付けません。assert は書いてよい（成功したときは何も表示されない）。

   実行例

   {'apple': 3, 'banana': 2, 'cherry': 1}
   apple 3
   banana 2
   cherry 1
   

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   get の第2引数は「キーが見つからなかったときに代わりに返す値」です。初めて出てきた果物では何を返してほしいかを考えましょう。

4. 章末演習章末演習 4▶ この演習を開く

   【応用】2つの授業の受講者を集合で表し，集合演算で共通部分・差・対称差・和を求めてください。

   入力

   入力なし（input は使わない）。プログラムの中に次の集合を書きます。 A = {"佐藤", "鈴木", "高橋", "田中"} B = {"鈴木", "田中", "伊藤"}

   処理条件

   • 次の4つを演算子 &，-，^，| を使って求める：(1) 両方を受講している人，(2) A だけを受講している人，(3) どちらか一方だけを受講している人，(4) 少なくとも一方を受講している人数（len で求める）。
   • for 文や if 文で要素を1つずつ調べる方法は使いません。
   • 集合には順序がないので，(1)〜(3) は sorted でリストにしてから表示します。並びは sorted の既定の順（文字コード順）であり，五十音順ではありません。

   出力

   • 4行を表示します。順に「両方: リスト」「Aだけ: リスト」「一方だけ: リスト」「合計人数: 人数」とします。コロンとその後の値の間は半角空白1個，コロン・A・数字は半角とします。
   • 見出し・空行・デバッグ用の表示は付けません。assert は書いてよい（成功したときは何も表示されない）。

   実行例

   両方: ['田中', '鈴木']
   Aだけ: ['佐藤', '高橋']
   一方だけ: ['伊藤', '佐藤', '高橋']
   合計人数: 5
   

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   2つの円が重なったベン図を描き，求める4つがそれぞれどの領域に当たるかを塗り分けてから，対応する演算子を選びましょう。

5. 章末演習章末演習 5▶ この演習を開く

   【応用】リスト内包表記・辞書内包表記・集合内包表記を使い分けてください。

   入力

   入力なし（input は使わない）。プログラムの中に次の変数を書きます。 numbers = [3, 8, 12, 5, 6, 7] words = ["apple", "avocado", "banana", "blueberry", "cherry"]

   処理条件

   • (1) リスト内包表記で，numbers のうち偶数だけを元の順に2乗したリストを作ります。
   • (2) 辞書内包表記で，「単語→文字数」の辞書を words の順に作ります。
   • (3) 集合内包表記で，各単語の先頭1文字の集合を作ります。
   • 3つとも内包表記1つで作ります。for 文と append の組み合わせ，dict()・set() に別のリストを渡す方法，map は使いません。

   出力

   • 3行を表示します。1行目は (1) のリスト，2行目は (2) の辞書を print した表記，3行目は (3) の集合を sorted でリストにした表記とします。
   • 見出し・空行・デバッグ用の表示は付けません。assert は書いてよい（成功したときは何も表示されない）。

   実行例

   [64, 144, 36]
   {'apple': 5, 'avocado': 7, 'banana': 6, 'blueberry': 9, 'cherry': 6}
   ['a', 'b', 'c']
   

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   まず for 文で書いた場合を頭の中で組み立て，「何を集めるか」「どこから取り出すか」「どんな条件で残すか」の3つを内包表記のどの位置に置くかを考えましょう。かっこの種類とコロンの有無で，できあがる型が変わります。

6. 章末演習章末演習 6▶ この演習を開く

   【応用】2次元リストの複製のしかたによって，元のリストが変わるかどうかを確かめてください。

   入力

   入力なし（input は使わない）。座席表 grid = [[0, 0], [0, 0]] を使います。

   処理条件

   • (1) shallow = grid.copy() で外側のリストだけを複製し，shallow[0][0] = 1 とします。その後，grid と，shallow[0] is grid[0] の結果を表示します。
   • (2) grid を [[0, 0], [0, 0]] で作り直します。リスト内包表記で各行も複製した deep = [row.copy() for row in grid] を作り，deep[0][0] = 1 とします。その後，grid，deep，deep[0] is grid[0] の結果を表示します。
   • copy モジュール（copy.deepcopy など）は使いません。

   出力

   • 2行を表示します。
   • 1行目：「浅いコピー後の grid: grid の内容 同じ行か: True または False」
   • 2行目：「行ごとコピー後の grid: grid の内容 deep: deep の内容 同じ行か: True または False」
   • リストは Python が print する表記とし，項目の間は半角空白1個，コロンは半角とします。
   • 見出し・空行・デバッグ用の表示は付けません。assert は書いてよい（成功したときは何も表示されない）。

   実行例

   浅いコピー後の grid: [[1, 0], [0, 0]] 同じ行か: True
   行ごとコピー後の grid: [[0, 0], [0, 0]] deep: [[1, 0], [0, 0]] 同じ行か: False
   

   ヒントを見る

   外側のリストと内側の行リストを別々の箱として図に描きましょう。複製によってどの箱が新しく作られ，どの箱が共有されたままかを矢印で追います。

7. 章末演習章末演習 7▶ この演習を開く

   【応用】文章の中から「¥」に続く金額をすべて取り出し，合計を求めてください。

   入力

   入力なし（input は使わない）。プログラムの中に次の変数を書きます。「¥」は1文字の円記号とします。金額は半角数字で，3桁ごとに半角カンマが入ることがあります。 text = "りんご¥120、メロン¥1,500、ぶどう¥680を買った"

   処理条件

   • import re します。re.findall とグループ（丸かっこ）を使い，¥ の直後にある数字とカンマの並びだけを文字列のリストとして取り出す（¥ は含めない）。
   • 取り出した各文字列からカンマを取り除いて int に変換したリストを，リスト内包表記で作ります。
   • 合計は sum で求めてよいでしょう。split で文字列を手作業で切り分ける方法は使いません。

   出力

   • 3行を表示します。1行目は findall の結果のリスト，2行目は整数のリスト，3行目は「合計 金額 円」とする（「合計」「円」は全角，数字と空白は半角）。
   • 見出し・空行・デバッグ用の表示は付けません。assert は書いてよい（成功したときは何も表示されない）。

   実行例

   ['120', '1,500', '680']
   [120, 1500, 680]
   合計 2300 円
   

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   パターンの中で「目印として一致させたい部分」と「結果として取り出したい部分」を分けて考えましょう。カンマを含む文字列をそのまま int に渡すとどうなるかも試してみましょう。

8. 章末演習章末演習 8▶ この演習を開く

   【複合】英文に出てくる単語の出現回数を数え，多い順に上位3語を表示してください。

   入力

   入力なし（input は使わない）。プログラムの中に次の変数を書きます。 text = "The cat and the dog. The dog runs, and the cat sleeps."

   処理条件

   • 大文字と小文字は区別しないので，lower で小文字にそろえます。
   • re.findall(r"[a-z]+", ...) で英小文字の並びを単語として取り出す（ピリオドやカンマは含めない）。
   • 辞書と get で単語ごとの回数を数える。collections.Counter とリストの count メソッドは使いません。
   • 並べ替えの基準を返す関数 order(item) を def で定義し，sorted(counts.items(), key=order) で「回数の多い順，同数なら単語のアルファベット順」に並べる。lambda は使いません。
   • 異なる単語の数は，取り出した単語のリストを集合にして len で求めます。

   出力

   • 4行を表示します。1〜3行目は上位3語を「単語 回数」（半角空白1個区切り）で表示し，4行目は「異なる単語: 個数」とします。
   • 見出し・空行・デバッグ用の表示は付けません。assert は書いてよい（成功したときは何も表示されない）。

   実行例

   the 4
   and 2
   cat 2
   異なる単語: 6
   

   ヒントを見る

   タプルどうしは先頭の要素から順に比べられます。「多い順」と「アルファベット順」は向きが逆です。昇順に並べるだけで両方を満たすには，回数をどう変形すればよいかを考えましょう。

9. 章末演習章末演習 9▶ この演習を開く

   【複合】(氏名, 科目, 点数) のタプルのリストから氏名ごとの平均点を求め，高い順に順位を付けて表示してください。

   入力

   入力なし（input は使わない）。プログラムの中に次の変数を書きます。 records = [("Aoi", "math", 80), ("Aoi", "eng", 70), ("Ren", "math", 90), ("Ren", "eng", 95), ("Mio", "math", 60), ("Mio", "eng", 85)]

   処理条件

   • for 文でタプルを3つの変数に分けて受け取り，「氏名→点数のリスト」の辞書 scores を作る（setdefault または get を使ってよい）。
   • 辞書内包表記で「氏名→平均点」の辞書 averages を作ります。平均は sum と len で求めてよいでしょう。statistics モジュールは使いません。
   • 平均点の高い順に氏名を並べ，enumerate(..., start=1) で 1 から順位を付けて表示します。このデータに同点はありません。
   • 集合内包表記で受講科目の集合を作り，sorted でリストにして表示します。

   出力

   • 4行を表示します。1〜3行目は「（順位）位 氏名 平均点」（例：1位 Ren 92.5）とし，平均点は丸めずに Python の既定の表示とします。4行目は科目のリストとします。
   • 「位」は全角，ほかは半角とします。項目の間は半角空白1個とします。
   • 見出し・空行・デバッグ用の表示は付けません。assert は書いてよい（成功したときは何も表示されない）。

   実行例

   1位 Ren 92.5
   2位 Aoi 75.0
   3位 Mio 72.5
   ['eng', 'math']
   

   ヒントを見る

   処理を「人ごとに点数を集める」「人ごとに平均する」「平均で並べる」の3段階に分けましょう。各段階の結果を一度表示して確かめてから次へ進みます。辞書を sorted に渡すと何が並ぶのかも確認しておきましょう。

10. 章末演習章末演習 10▶ この演習を開く

    【複合】「時刻 利用者 種類」の形のログを正規表現で解析し，利用者の一覧・エラー回数・不正行の数を求めてください。

    入力

    入力なし（input は使わない）。プログラムの中に次の変数を書きます。 logs = ["10:00 alice LOGIN", "10:05 bob ERROR", "10:07 alice ERROR", "10:09 carol LOGIN", "10:12 bob ERROR", "broken line"]

    処理条件

    • 各行に re.fullmatch(r"(\d\d:\d\d) (\w+) (LOGIN|ERROR)", 行) を適用します。一致しない行は不正行として数え，その行の残りの処理を飛ばす。
    • 一致した行は，groups() で時刻・利用者・種類の3つに分けて受け取ります。
    • 次の3つを求めます。(1) 利用者の集合（set の add で追加する）。(2) 利用者ごとの ERROR 回数の辞書（get で数え，ERROR が0回の利用者はキーに入れない）。(3) 不正行の数。
    • split による分解や collections.Counter は使いません。

    出力

    • 3行を表示します。順に次のとおりとします。
    • 「利用者: 利用者のリスト」（集合を sorted でリストにする）
    • 「エラー回数: 辞書」（最初に ERROR が現れた順の print 表記）
    • 「不正行: 個数」
    • コロンの後は半角空白1個とし，英数字・記号は半角とします。
    • 見出し・空行・デバッグ用の表示は付けません。assert は書いてよい（成功したときは何も表示されない）。

    実行例

    利用者: ['alice', 'bob', 'carol']
    エラー回数: {'bob': 2, 'alice': 1}
    不正行: 1
    

    ヒントを見る

    まず1行だけに fullmatch を適用し，一致したときと一致しなかったときに返るものを表示して確かめましょう。不正行を先に処理してループの次へ進めば，残りの処理は正しい行だけを前提に書けます。