無料で読める、東大／京大の「Python教科書」電子書籍：AI・機械学習の無料電子書籍

東京大学／京都大学の授業で使われている『Pythonプログラミング入門』／『プログラミング演習 Python』教材の電子書籍が無料で読める。他のお薦め教材として『Pythonチートシート』も紹介する。2024年11月の最新情報にアップデート。

» 2024年11月18日 05時00分公開

[一色政彦，デジタルアドバンテージ]

連載目次

東大の2024年版が公開されています。本稿は、2021年5月26日に公開した記事を「2024年11月14日の最新情報」に合わせて改訂したものです。『初心者向けTellus学習コース』はリンク切れのため削除しました。

　プログラミング言語Pythonを習得したい場合、まずは教科書型のコンテンツなどで一通りの基礎知識を学ぶ必要があるだろう。そういった目的に合うコンテンツは、書籍を含めてさまざまなものがある。本稿ではその中でも、東京大学もしくは京都大学の授業で使われており信頼性が高い電子書籍、しかも無料で入手可能なものを紹介する。

東大／京大の「Python教科書」電子書籍

東京大学『Pythonプログラミング入門』

図1　『Pythonプログラミング入門』の表紙と、中身の1ページの引用

　東京大学の数理・情報教育研究センターで公開されている授業用の教材である。

『Pythonプログラミング入門』 - PDF版電子書籍（331ページ）

　GitHub上の公式ページを見ると、HTML版やColab版、Jupyter版も提供されている（※ただし講義動画は視聴できない）。必要に応じて使い分けるとよいだろう。Colab版では、Google Colabという無償の実行環境でPythonコードを手軽に実行できるので、PDF版やHTML版を読む際にも併用することをお勧めする。

　目次は以下の通り。

本編：
- 1-0. Colaboratory (Colab) の使い方
- 1-1. 数値演算
- 1-2. 変数と関数の基礎
- 1-3. 論理・比較演算と条件分岐の基礎
- 1-4. テストとデバッグ
- 2-1. 文字列 (string)
- 2-2. リスト (list)
- 2-3. 条件分岐
- 3-1. 辞書 (dictionary)
- 3-2. 繰り返し
- 3-3. 関数
- 4-1. ファイル入出力の基本
- 4-2. イテラブルとイテレータ
- 4-3. ディレクトリと木構造
- 5-1. モジュールの使い方
- 5-2. モジュールの作り方
- 5-3. NumPyライブラリ
- 6-1. 内包表記
- 6-2. 高階関数
- 6-3. クラス
- 7-1. pandasライブラリ
- 7-2. scikit-learnライブラリ
▲（授業で扱わない項目）：
- Jupyter Notebook の使い方
- セット (set)
- 再帰
- 簡単なデータの可視化
- CSVファイルの入出力
- Bokehライブラリ
- Pythonスクリプトとコマンドライン実行
- Matplotlibライブラリ
- 正規表現

　Pythonの基礎を押さえた上で、代表的なライブラリから、機械学習の基礎までを扱っているという特徴がある。練習問題が多数用意されており、自分の理解度を確認しながら進められる点が特に良い。2024年8月9日に更新されたので、まだ新しいのも大きなポイントだ。

　日本語で読める「Python入門」の無料電子書籍といえば、まずはこれを一番にお薦めしたい。

京都大学『プログラミング演習 Python』

図2　『プログラミング演習 Python』の表紙と、中身の1ページの引用

　京都大学の学術情報リポジトリ「KURENAI」で公開されている授業用の教材である。

『プログラミング演習 Python 2023』 - PDF電子書籍（261ページ）
『同（コラム編）』 - PDF電子書籍（42ページ）

　公式ページを見ると、Colabノートブックなどは用意されていないので、Python実行環境は自ら用意する必要がある。もちろん環境構築や使い方は紹介されている。

　目次は以下の通り。

本編：
- 0. まえがき
- 1. コンピュータとプログラミング
- 2. Python の実行環境と使い方
- 3. 変数と演算、代入
- 4. 例題：平方根を求める
- 5. リスト
- 6. 制御構造
- 7. 京都の交差点を作る
- 8. 力試し課題
- 9. 関数を使った処理のカプセル化
- 10. Turtle で遊ぶ
- 11. Tkinter で作る GUI アプリケーション(1)
- 12. Tkinter で作る GUI アプリケーション(2)
- 13. クラス
- 14. ファイル入出力
- 15. 三目並べで学ぶプログラム開発
- 16. Python の学術利用
- 17. 振り返りとこれから
- 18. 付録：IDLE Python 便利帳
- 19. 付録：IDLE/Python でのエラーメッセージの読み方
コラム編：
- 0. コラム 0 始まり
- 1. コラム Float って？
- 2. コラムニュートン法
- 3. コラム相対精度
- 4. コラム仮引数と実引数
- 5. コラム変数のスコープ
- 6. コラム乱数
- 7. コラム再帰
- 8. コラム GUI
- 9. コラムプログラムと日本語 ―終わりそうで終わらない文字コードとの闘い
- 10. コラム名前空間
- 11. コラムプログラムの文書化
- 12. コラム三角関数
- 13. コラム参照と複製
- 14. コラム擬人化
- 15. コラム逃げる

　Pythonの基礎文法を学んだ上で、GUIアプリケーションなどの実装経験が積めるという特徴がある。2023年版で第8章に演習問題が追加されている。2023年10月17日に改訂されて比較的新しいのも魅力だ。（筆者がSNSの反応を見た限りでは）この電子書籍は「初心者向けの分かりやすいPython教科書」として人気がある。

　東大の電子書籍と比べると、文字が大きくて図版が豊富、書式もグラフィカルで見やすい印象である。初心者にも分かりやすい電子書籍がよい人には、これをお薦めしたい。

　以上、東大／京大のPython教科書の無料電子書籍を紹介した。比較材料として、大学教材以外で筆者がお薦めするPython教科書コンテンツを1つ紹介して終わりとしよう。