5. リストと辞書でデータを整理

fruits = ["りんご", "バナナ", "オレンジ"]
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

# 異なる型のデータも OK
mix = ["太郎", 15, "東京", 172.5]

# 空のリストを定義する
my_list = []

fruits = ["りんご", "バナナ", "オレンジ", "ぶどう", "メロン"]

# インデックスで要素を取り出す
print(fruits[0])   # りんご （最初の要素）
print(fruits[1])   # バナナ （2 番目の要素）
print(fruits[-1])  # メロン （最後の要素）
print(fruits[-2])  # ぶどう （後ろから 2 番目の要素）

# 範囲を指定して取り出す （スライス）
print(fruits[1:3])  # ['バナナ', 'オレンジ']
print(fruits[:3])   # ['りんご', 'バナナ', 'オレンジ']
print(fruits[2:])   # ['オレンジ', 'ぶどう', 'メロン']

fruits = ["りんご", "バナナ", "オレンジ"]
length = len(fruits)
print(f"リストの長さ：{length}")  # 3

fruits: list[str] = ["りんご", "バナナ", "オレンジ"]
numbers: list[int] = [1, 2, 3, 4, 5]

foods = ["カレー", "ラーメン"]
foods.append("寿司")
print(foods)  # ['カレー', 'ラーメン', '寿司']

# 複数回追加
foods.append("うどん")
foods.append("そば")
print(foods)  # ['カレー', 'ラーメン', '寿司', 'うどん', 'そば']

foods = ["カレー", "ラーメン", "寿司"]
# インデックス 1 の位置に挿入
foods.insert(1, "うどん")
print(foods)  # ['カレー', 'うどん', 'ラーメン', '寿司']

# 先頭に追加
foods.insert(0, "そば")
print(foods)  # ['そば', 'カレー', 'うどん', 'ラーメン', '寿司']

foods = ["カレー", "ラーメン", "寿司", "うどん"]
foods.remove("ラーメン")
print(foods)  # ['カレー', '寿司', 'うどん']

# 存在しない要素を削除しようとするとエラーになります
foods.remove("パスタ")

foods = ["カレー", "ラーメン", "寿司", "うどん"]
# インデックス 1 の要素を削除
del foods[1]
print(foods)  # ['カレー', '寿司', 'うどん']

# 範囲を指定して削除
# インデックス 1 から 2 までを削除
del foods[1:3]
print(foods)  # ['カレー']

# 範囲外のインデックスを指定するとエラーになります
del foods[10]

foods = ["カレー", "ラーメン", "寿司"]
last_food = foods.pop()
print(f"取り出した要素: {last_food}")  # 寿司
print(f"残りのリスト: {foods}")  # ['カレー', 'ラーメン']

# インデックスを指定して取り出し
second_food = foods.pop(1)  # インデックス1の要素を取り出す
print(f"取り出した要素: {second_food}")  # ラーメン
print(f"残りのリスト: {foods}")  # ['カレー']

# 数値のソート
numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2]
numbers.sort()  # 昇順に並び替え
print(numbers)  # [1, 1, 2, 3, 4, 5, 9]

numbers.sort(reverse=True)  # 降順に並び替え
print(numbers)  # [9, 5, 4, 3, 2, 1, 1]

# 文字列のソート
names = ["Smith", "Brown", "Davis", "Anderson"]
names.sort()  # アルファベット順に並び替え
print(names)  # ['Anderson', 'Brown', 'Davis', 'Smith']

foods = ["カレー", "ラーメン", "寿司"]
foods.reverse()
print(foods)  # ['寿司', 'ラーメン', 'カレー']

numbers = [1, 2, 3, 2, 1, 2, 4, 5]
count_2 = numbers.count(2)
print(f"2 の出現回数: {count_2}")  # 3

# 文字列でも使える
fruits = ["りんご", "バナナ", "りんご", "オレンジ", "りんご"]
count_apple = fruits.count("りんご")
print(f"りんごの数: {count_apple}")  # 3

student = {
    "name": "山田太郎",  # キー: "name", 値: "山田太郎"
    "age": 16,          # キー: "age", 値: 16
    "grade": 2,         # キー: "grade", 値: 2
    "class": "A"        # キー: "class", 値: "A"
}

# 空の辞書を作る
my_dict = {}

student = {
    "name": "山田太郎",
    "age": 16,
    "grade": 2,
    "class": "A"
}

# [ ] を使って取り出す
print(student["name"])   # 山田太郎
print(student["age"])    # 16

# get() を使って安全に取り出す
print(student.get("name"))     # 山田太郎
print(student.get("height"))   # None （キーが存在しない場合）
print(student.get("height", 0))  # 0 （デフォルト値を指定）

student = {
    "name": "山田太郎",
    "age": 16,
    "grade": 2,
    "class": "A"
}

# キーの一覧を取得
keys = student.keys()
print(list(keys))  # ['name', 'age', 'grade', 'class']

# 値の一覧を取得
values = student.values()
print(list(values))  # ['山田太郎', 16, 2, 'A']

# キーと値のペアを取得
items = student.items()
for key, value in items:
    print(f"{key}: {value}")

student = {"name": "山田太郎", "age": 16}

# 新しい要素の追加
student["grade"] = 2
student["class"] = "A"
print(student)  # {'name': '山田太郎', 'age': 16, 'grade': 2, 'class': 'A'}

# 値の更新
student["age"] = 17
print(student)  # {'name': '山田太郎', 'age': 17, 'grade': 2, 'class': 'A'}

student = {"name": "山田太郎", "age": 16, "class": "A"}
student.update({"grade": 2, "club": "サッカー部"})
print(student)

student = {"name": "山田太郎", "age": 16, "grade": 2, "temp": "仮データ"}

# 特定の要素を削除
del student["temp"]
print(student)  # temp キーが削除された辞書が表示される

# popで要素を削除しながら値を取得
student = {"name": "山田太郎", "age": 16, "grade": 2}

# 要素を削除して値を取得
age = student.pop("age")
print(f"取り出した年齢: {age}")
print(f"残りのデータ: {student}")

# 存在しないキーでもエラーにならない
club = student.pop("club", "未所属")  # キーが存在しない場合のデフォルト値
print(f"部活動: {club}")  # 未所属

scores = {"国語": 85, "数学": 92, "英語": 78}
print(f"クリア前: {scores}")

scores.clear()  # すべての要素を削除
print(f"クリア後: {scores}")  # {}

steps = ["材料を集める", "粉と水を混ぜる", "こねる", "発酵させる", "焼く"]
print("\nパンの作り方：")

for i, step in enumerate(steps, 1):
    print(f"手順{i}: {step}")

test_scores: list[int] = [85, 92, 78, 90, 88]

# 基本的な統計計算
average = sum(test_scores) / len(test_scores)
highest = max(test_scores)
lowest = min(test_scores)

print(f"平均点: {average}")
print(f"最高点: {highest}")
print(f"最低点: {lowest}")

student = {
    "name": "鈴木花子",
    "age": 16,
    "grade": 2,
    "class": "A",
    "hobby": "バスケ",
    "favorite_subject": "数学",
}

# 必要な情報だけを取り出せる
print(f"{student['name']}さん（{student['grade']}-{student['class']}）")
print(f"趣味: {student['hobby']}")

phone_book = {
    "太郎": "090-1111-2222",
    "花子": "080-3333-4444",
    "次郎": "070-5555-6666",
}

# 名前 （キー） から電話番号の取得ができる
print(phone_book["太郎"])

# 通常の for 文での書き方
numbers = []

for i in range(1, 6):
    numbers.append(i)

print(numbers)  # [1, 2, 3, 4, 5]

# リスト内包表記での書き方
numbers = [i for i in range(1, 6)]
print(numbers)  # [1, 2, 3, 4, 5]

# 1 から 5 までの二乗のリスト

# 通常の for 文
squares = []

for i in range(1, 6):
    squares.append(i**2)

print(squares)  # [1, 4, 9, 16, 25]

# リスト内包表記
squares = [i**2 for i in range(1, 6)]
print(squares)  # [1, 4, 9, 16, 25]

# 文字列の各文字を大文字にする
word = "Python"

# 通常の for 文
upper_chars = []

for char in word:
    upper_chars.append(char.upper())

print(upper_chars)  # ['P', 'Y', 'T', 'H', 'O', 'N']

# リスト内包表記
upper_chars = [char.upper() for char in word]
print(upper_chars)  # ['P', 'Y', 'T', 'H', 'O', 'N']

# 10 以下の偶数をリストにする
# 通常の for 文
evens = []
for i in range(11):
    if i % 2 == 0:
        evens.append(i)
print(evens)  # [0, 2, 4, 6, 8, 10]

# リスト内包表記
evens = [i for i in range(11) if i % 2 == 0]
print(evens)  # [0, 2, 4, 6, 8, 10]

# 複雑で読みにくい (かもしれない)
matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
flattened = [x for row in matrix for x in row if x % 2 == 0]

# 普通に for 文で書く場合
flattened = []

for row in matrix:
    for x in row:
        if x % 2 == 0:
            flattened.append(x)

# 通常の for 文での書き方
squares_dict = {}

for i in range(1, 6):
    squares_dict[i] = i**2

print(squares_dict)  # {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

# 辞書内包表記での書き方
squares_dict = {i: i**2 for i in range(1, 6)}
print(squares_dict)  # {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

# 値が 10 以上の要素だけを含める
scores = {'Alice': 12, 'Bob': 8, 'Charlie': 15, 'David': 9}

# 通常の for 文
high_scores = {}

for name, score in scores.items():
    if score >= 10:
        high_scores[name] = score

print(high_scores)  # {'Alice': 12, 'Charlie': 15}

# 辞書内包表記
high_scores = {name: score for name, score in scores.items() if score >= 10}
print(high_scores)  # {'Alice': 12, 'Charlie': 15}

students = [
    {"name": "山田太郎", "age": 16, "class": "A"},
    {"name": "鈴木花子", "age": 15, "class": "B"},
    {"name": "佐藤次郎", "age": 17, "class": "C"},
]

# データの表示
for student in students:
    print(f"{student['name']} ({student['age']}歳) - {student['class']}組")

# 4 人分の試験結果
test_results = {
    "数学": [85, 92, 78, 90],
    "英語": [92, 88, 85, 95],
    "国語": [88, 90, 85, 82],
}

# 教科ごとの平均点を計算
for subject, scores in test_results.items():
    average = sum(scores) / len(scores)
    # 平均点を小数第 1 位まで表示
    print(f"{subject}の平均点: {average:.1f}")

classes_data = {
    "A組": [
        {"name": "山田太郎", "scores": {"数学": 85, "英語": 92, "国語": 88}},
        {"name": "鈴木花子", "scores": {"数学": 92, "英語": 88, "国語": 90}},
    ],
    "B組": [
        {"name": "佐藤次郎", "scores": {"数学": 78, "英語": 85, "国語": 85}},
        {"name": "田中明", "scores": {"数学": 90, "英語": 95, "国語": 82}},
    ],
}

# クラスごとの成績表示
for class_name, students in classes_data.items():
    print(f"{class_name}の成績:")

    for student in students:
        print(f"{student['name']}の成績:")

        for subject, score in student["scores"].items():
            print(f"  {subject}: {score}点")

    print()

class_scores = {
    "山田太郎": 85,
    "鈴木花子": 92,
    "佐藤次郎": 78,
    "田中美咲": 95,
    "高橋健一": 88,
}

# 平均点を計算
total = sum(class_scores.values())
average = total / len(class_scores)
# 平均点を小数第 1 位まで表示
print(f"クラスの平均点：{average:.1f}")

# 平均点以上の生徒を表示
print("\n平均点以上の生徒：")

for name, score in class_scores.items():
    if score >= average:
        print(f"{name}: {score}点")

# 果物リストを作成
fruits = []

# 果物を追加
while True:
    fruit = input("好きな果物を入力してください（終了する場合は quit と入力してください）:")

    if fruit == "quit":
        break

    fruits.append(fruit)

# リストが空でない場合のみ表示
if fruits:
    print("\n入力された果物リスト：")
    print(fruits)
    print(f"最初の果物：{fruits[0]}")
    print(f"最後の果物：{fruits[-1]}")
    print(f"果物の総数：{len(fruits)}個")
else:
    print("果物が入力されませんでした")