python コードについて(初学者です)

Question

Pythonを使って機械学習の勉強を始めました（今日から）

「スッキリわかる機械学習入門」の本を参考書にしております。
この本に出てくる練習問題4-2に関して　参考書のコードと回答、私が作ったコードと回答が異なり何が悪いのかご教示いただけないでしょうか？

以下が練習問題4-2です
「次の表は生徒10人の試験得点です。（100点満点）
71,67,73,61,79,59,83,87,72,79
これについて、次の手順に従ってpythonコードを作成してください
手順1
scoresリストを1つ作成する
手順2
for文を使って、上記値のデータをscoresリストに格納する
手順3
scoresリストの各要素に対して、次のデータ加工を行い、それぞれを新しいリストであるfinal_scoreリストに格納する
加工後得点 = 0.8*試験得点+20
手順4
final_scoreの平均点を計算し表示する」

以下が模範解答です
score = [] #手順1
for i in range(10):
  score = int(input("{}人目の試験得点 >> ".format(i + 1)))
  scores.append(score)
final_score = []#手順3
for score in scores:
  tmp = score * 0.8 + 20
  final_score.append(tmp)
avg = sum(final_score) / len(final_score)
print("平均得点は{}点".format(avg))
（出力は77.89473684210526点でした）

以下が私が書いた拙いコードです
scores = [71, 67, 73, 61, 79, 59, 83, 87, 72, 79]
len_scores = len(scores)
total = 0 # 初期値 0 を設定
#手順2
for score in scores:
  #手順3
  total = total + (score * 0.8 + 20) #全体の平均点に20を加算
  final_score = total
  final_ave = final_score / len_scores
print(final_ave)
（出力は78.48でした）

以上です。改善点、模範解答の解説をよろしくお願いいたします。
（今日から勉強を始めた初心者だと思って、大目に見て回答していただけたら幸いです。）

cametan_42 · Accepted Answer

>ただ、その解が異なるのです。参考書は（出力は77.89473684210526点）、私のコードは（出力は78.48でした）でした。
>その点についてご教示いただけますでしょうか。

うん、そりゃ簡単だ。
「貴方のコードの計算結果」が正しい。参考書が間違っている。
出力は77.89473684210526点には「ならない」。
検算してご覧?

scores = [71, 67, 73, 61, 79, 59, 83, 87, 72, 79]
sum([0.8 * i + 20 for i in scores]) / len(scores)
78.48

になるから(参考書のコードで実行しても「そうなる」)。

これも理由がハッキリしてんだ。
実は「プログラミング関係の技術書」ってのは「しっかりした」本じゃない。事実上、単なる「同人誌」なんだよ。
「スッキリわかる機械学習入門」の出版社はインプレスだっけ?でもインプレスに限った話じゃなくって、「殆どのプログラミング関係の本を出してる出版社」は事実上、「同人誌印刷・販売会社」なんだ、と言う衝撃的事実がある。

多分「教科書出版社」って想像するに、「信頼出来る執筆者に依頼して本を出版する」とか思うでしょ?
でもプログラミング関係に於いては違うんだ。実は「かなりの確率で」持ち込み企画なの。「今まで教科書なんざ書いた事のない1プログラマ」とかが、原稿を出版社に持ち込んで、そこでO.K.を貰えば本が出版される、っつー、実は「かなり杜撰な」出版体制なのね。
んでだ。
そこで「編集」がやるのは「誤字・脱字のチェック」しか行われないわけ。
つまり、「原稿に書かれてるプログラムを自分で組んでみて、走らせてみて、間違いなく走る」なんつーチェックは「ほぼ絶対なされない」。
これが、Amazonなんかの書評で、「打ち込んだプログラムを走らせたけど走りません」って苦情が書かれてる原因なんだよ(笑)。
「技術書の殆どは同人誌」なんだ。ぶっちゃけ、そんなのはコミケで売ってくれ、とか思うんだが(笑)、IT関連の出版書、なんつーのは実はそういうレベルなんだ。
従って、本当に「信頼がおける」出版物、ってのは限りなく少ないんだ。それが「IT系出版物」の実態だ。
だから貴方がこうやって悩む事になる。

> まず一冊初心者本をやってみようかな？と思い始めましたが遠回りになりそうな気がしてきました。

うん、少なくとも「Pythonを学びたい」と言う場合、市販書籍の場合、ロクな本は売ってません。
っつーか、現在、「Python本はバブル」状態で、言っちゃえば「Pythonをあまり知らん奴らが」Python本を書いて出す、っつーロクでもない状況になってんのね。
Pythonを覚えたい場合、ぶっちゃけ、「日本で書かれた本」に金を払って勉強するのは無駄です。Web文書で充分、っつーかそれで学ぶのが一番いい。

Dive into Python:
http://diveintopython3-ja.rdy.jp/

まず教科書としては上がオススメ。「洋書の翻訳本」の方がマシなんだけど、そういう「洋書の翻訳本」がタダで公開されている。
これを使って学ぼう。
ただし、この本は「プログラミング初学者向け」ではないんで、ちと難しいと思う。
そこで、詰まった場合は調べる対象の「参考書」が必要だ。これもWebでタダで読める。

Think Python:
https://cauldron.sakura.ne.jp/thinkpython/thinkpython/ThinkPython2.pdf

これはPDFなんで、何だったら印刷して手元に置いておいても良い。
Dive into Pythonで「ちと分かりづらいPythonの部分」を章題から検索して読む。
この本は「冒頭からマジメに読む」には向かないんだけど、簡易リファレンスとしては有効だ。「機能をリファレンスから調べる」クセをつけよう。
そしてもっと細かいリファレンスがPythonチュートリアルだ。

Pythonチュートリアル:
https://docs.python.org/ja/3/tutorial/index.html

題名が「チュートリアル」になってっけど、これは「初心者向け」を意味していない。「他言語でプログラミング経験がある人向けの」チュートリアル、って意味で、初見だと結構難しいと思う。
このWeb文書の立ち位置は、Think Pythonで調べて「納得がいかない」あるいは、「もっと良く知りたい」場合に使う参考書の参考書、だ。Think Pythonで納得できたならこっちは参照しなくてもいい。
いずれにせよ、Dive into Python3とThink Pythonを使えばもう「Pythonを使ったプログラミング」には嫌でも慣れると思うし、思いつく限り「ベストな学習法」です。
タダだし(笑)。いや、マジで「ヘタな本を買う」よか「かなり」マシだと思う。

どうしても「書籍を買いたい」場合は次の本が初学者にはオススメ。

世界標準MIT教科書　Python言語によるプログラミングイントロダクション 第3版:
https://www.kindaikagaku.co.jp/book_list/detail/9784764906464/

これは今年の1月に出たばっかの本。
Amazonなんかだと過去の版が「難しすぎる」とか酷評されてたけど、全然難しくない、です。
っつーか「他の言語を学んだ人にとっては難しい」だけ。実は他の言語経験者じゃない人の方が素直に読めると思う。どの言語たぁ言わんけど、「高階関数もない」言語ユーザーにとっては「高階関数が理解出来ない」とか、その「別の言語に脳が侵されてる人」が難しい、って言ってるに過ぎない。
まぁ、日本のPython本を買って読むならこっち買って読んだ方がいいですね。機械学習の基礎に付いても論じてるし(統計学に付いても書いてる)。

まぁでも、最初に挙げたWeb文書3冊で学ぶのがコスト的に言っても一番良い、つまり「オススメ」かな?
以上。

tknakamuri · Answer

模範解答実行してみると

1人目の試験得点 >> 71
2人目の試験得点 >> 67
3人目の試験得点 >> 73
4人目の試験得点 >> 61
5人目の試験得点 >> 79
6人目の試験得点 >> 59
7人目の試験得点 >> 83
8人目の試験得点 >> 87
9人目の試験得点 >> 72
10人目の試験得点 >> 79
平均得点は78.48点

だね。試さなかったのだろうか？

模範解答に平均の出力結果まで含まれていないなら
入力ミスでしょう。含まれているなら回答のミス。

cametan_42 · Answer

まず、だな。

> 参考書のコードと回答、私が作ったコードと回答が異なり何が悪いのかご教示いただけないでしょうか？

うん、1つ勘違いがある。
プログラムっつーのは「計算された結果が正しければ」どう書いてもいいんだ。
つまり、唯一の「誰でもこうなる」っつー書き方、ってのは無いんだよ。
すなわち、参考書のプログラムが78.48で、貴方が書いたプログラムも78.48が出た、のなら「貴方の書いた解」は、この「お題」に於いては「それも正しい解」って事になるんだ。
安心していい。
ただ、唯一違いがあるとすると、参考書が提示した解は「外部から入力される」前提になってんだけど、貴方の書いたブツは「点数がすべて埋め込まれている」。
そこだけが違うだけ、だ。参考書の提示した解は「10個の点数なら何でもいい」けど、貴方が書いたのは結果「決め打ち」になってる。
それくらいかな?

なお、言っちゃえば、その参考書が書いてる「例示」は良くない。「良くない」って言い方がダメなら「ダサい」んだ。
生粋のPythonistaならそんなダサいコードは書かない。しかし、最近「あんま実はPythonを知らない」のに色気を出して「Python本」を書く輩が増えている。
Pythonistaなら、その参考書の「例示」のようなダサいコードじゃなくって、次のように書くだろう。

from statistics import mean

avg = mean([0.8 * int(input(f"{i + 1}人目の試験得点 >> ")) + 20 for i in range(10)])
print(f"平均得点は{avg}点")

「三行で書ける」事を「十行もかけて書く」のは、言っちゃえばバカの所業だ。
出来るだけ、このスタイルで「書けるようになる」事を目標とすべきだ。これは老婆心からこう言ってる。
Pythonは「ダラダラとfor文を回して」「わざわざリストを結合して」「またダラダラとfor文を回して」「わざわざ要素を一々加工するように指示して」「それを長さで割って」と言うような処理をする設計にはなっていない。
「平均を取る」って前提なら組み込みのstaticsライブラリにあるmean関数を使う、と言う判断をすべきだ。Pythonにはそのための用意がある。

mean:
https://docs.python.org/ja/3/library/statistics.html?highlight=average#statistics.mean

何かのお題があったらまずはPythonのライブラリを調べる癖を付ける事。

Python標準ライブラリ:
https://docs.python.org/ja/3/library/index.html

「貴方が何かを書く」以前に既に「適したライブラリ関数」が用意されてる可能性が高い。それに「頼る」のが実はPython上達の早道だ。
通常、「何でも自分で書けるようになる」のがプログラミングへの心構え、とか思われてるけど、Pythonでは逆。「如何に自分でプログラムを書かないようにするか」が実はPythonでは重要なんだ、と言う嘘のようなホントの話。
これが貴方の「検索能力」を底上げし、それが実は「モダンなプログラミングの勉強」なんだ。

そしてもう2つポイントがある。
1つ目。Pythonではfor文は「使わない」。必ず使わない、ってワケじゃないけど、そんなブツより「リスト内包表記」を覚えよう。80%くらいはそれで済むんだ。

リスト内包表記:
https://docs.python.org/ja/3/tutorial/datastructures.html#list-comprehensions

リスト内包表記はPythonの「最重要機能」だ。
よってその本がリスト内包表記を解説してない、ないしは「可読性を下げるのでなるべく使わないようにしましょう」なぞと書いてたらクソ本だ。そういう場合はその本はぶん投げていい。っつーかぶん投げた方がいい。
そうじゃなければ即刻その本の「リスト内包表記」の箇所を読んで「使いこなせるように」する事。

また、Pythonの最重要関数はfunctools.reduce。

functools.reduce:
https://docs.python.org/ja/3/library/functools.html#functools.reduce

極端な話、Pythonでは「リスト内包表記」とfunctools.reduceの2つさえ使いこなせれば、もう初心者は卒業、です。

python コードについて(初学者です)

>ただ、その解が異なるのです。

模範解答実行してみると

まず、だな。

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