仕事で使える!Python必須ライブラリ 7選 と 導入方法

Python

プログラミング言語 Python は、その豊富なライブラリを利用することで、比較的簡単にパソコン業務の色々な事を効率化することができます。

この記事では、ビジネスパーソンが仕事で使えるPyhon外部ライブラリを紹介します。

この記事を見ると分かること
  • Pythonのライブラリとはどういうものなのか、が分かります。
  • ライブラリのインストール方法インポート方法が分かります。
  • 筆者おススメの、仕事で使える外部ライブラリが分かります。
こんな人に
  • Pythonを使って仕事を効率化したい人。
  • Pythonのことは詳しく知らないが、どんな事ができるのか知りたい人。

Pythonでは、モジュールやパッケージという定義がありますが、この記事では分かりやすさの為にそれらをまとめてライブラリと呼んでいます。

想定環境
  • Windows10
  • Python 3

ライブラリとは

Pythonにおける「ライブラリ」とは、簡単に言うと

目的ごとに使う機能がまとめられた便利なもの です

自分で一から書くと大変だったり、自分では実装不可能なプログラムも、ライブラリを使えば簡単に書くことができます。(下図のイメージ)

Pythonには便利なライブラリが豊富にあり、
Pythonでプログラムを書く時は、それらライブラリを利用して書いていくのが一般的な書き方です。

標準ライブラリと外部ライブラリ

Pythonに最初から用意されているライブラリを「標準ライブラリ」、別途インストールが必要なライブラリを「外部ライブラリ」と言います。

  • 標準ライブラリ:Pythonに最初から入っている
  • 外部ライブラリ:インストールすることで使用できる

「画像ファイルを編集する」や「エクセルファイルを操作する」といった

専門的な機能は基本的に外部ライブラリになります。

ライブラリの基本的な使い方

Pythonにおけるライブラリの重要性をお伝えしたところで、その基本的な使い方を解説します。

ライブラリを使用する大まかな順序
  1. ライブラリをパソコンにインストールする(外部ライブラリのみ)
  2. インストールしたライブラリをプログラムにインポートする
  3. インポートしたライブラリの機能をプログラム上で使用する

各手順を詳しく説明していきます

インストール(外部ライブラリ)

外部ライブラリを使用するにはまずインストールする必要があります。

下記のように、pip install コマンドを使ってインストールします。

1. コマンドプロンプトを起動

コマンドプロンプトを起動します。

Winキー+R を押すと出てくる「ファイル名を指定して実行」で “cmd” と入力してOKを押すことでも起動できます。

2. pip install でインストール

コマンドプロンプトに下記のように入力して Enter を押すとインストールすることができます。

pip install <ライブラリ名>

<ライブラリ名> のところをインストールしたいライブラリの名前にします。
代表的なライブラリの名前は後述しています。

インポート

ライブラリをプログラム内でインポートして使えるようにします。

インポートの基本的な書き方は下記の通りです

import <ライブラリ名>

プログラム内で上記インポート文を書いてライブラリをインポートすることで、そのライブラリの機能を使用することができます。

その他のインポート文の書き方

インポート文の書き方は下記のようなバリエーションがあります。

取り込んだライブラリに別名をつけて使用する場合

下記のように書くことで、ライブラリに任意の別名をつけて使うことができます。

import <ライブラリ名> as <別名>

長いライブラリ名を省略して書きやすくしたい場合にこのようにしてインポートします。

ライブラリによっては、決まった別名をつけて使うことが慣習になっているものもあります
 例)numpy ⇒ np、 pandas ⇒ pd など
マニュアルなどに書かれていますので、それに従うようにしましょう。

ライブラリ内の関数をライブラリ名の指定なしに使う場合

下記のように書くことで、ライブラリ名を指定せずに関数を使用することができます。

from <ライブラリ名> import <関数名 or クラス名>
通常のインポートとの比較

標準ライブラリ math の中にある、平方根を求めるsqrt関数を使用する場合を例に
普通にインポートした場合との違いを見てみます

# 普通にインポートした場合
import math
math.sqrt(2)

# 関数を指定してインポートした場合
from math import sqrt
sqrt(2)

普通にインポートした場合に比べて、math. の部分を省略できているのが分かるかと思います。


インポート文の書き方のいくつかのバリエーションを紹介しましたが

初めのうちは深く考えずに、マニュアルや参考にしたプログラムの通りに書いておけばOKです!

必須外部ライブラリ

1. Pandas

Pandas(パンダス)はデータ分析用ライブラリで、ExcelやCSVファイルのような表形式のデータを扱うことを得意とします。

データ分析や統計、AI分野でも使用される、データ処理には欠かせないライブラリです。

業務での使いどころ
  • Excelデータを読み込んで、データの集計や分析をしたい場合
インストール方法
pip install pandas

2. Seaborn

seaborn(シーボーン)はグラフ描画などができる、データ可視化ライブラリです。

seabornの内部では、Pythonで最も有名な可視化ライブラリであるmatplotlib(マットプロットリブ)が動いています。

業務での使いどころ
  • Pandasを使って取り込んだExcelデータなどをグラフで可視化する。
インストール方法
pip install seaborn

3. Japanize-matplotlib

Japanize-matplotlib はmatpotlib (Seaborn) で日本語を表示させるためのライブラリです。

matplotlib (およびSeaborn) は通常日本語表示に対応しておらず、日本語のデータをグラフ表示させると文字化けしてしまいますが、このライブラリを使うと簡単に日本語表示させることができます。

業務での使いどころ
  • 日本語を含んだデータのグラフを作成したい場合。
インストール方法
pip install japanize-matplotlib

4. Openpyxl

openpyxl はExcelファイルを読み書きするためのライブラリです。

openpyxlは拡張子(.xlsx) のExcelファイルを読み書きすることができます。
拡張子(.xls) のExcelファイルは別のライブラリ(xlrdなど)が必要になります。

上で紹介したPandasも、Excelファイルを読み込む時は内部でこのopenpyxlが使われています。

業務での使いどころ
  • プログラムを使ってExcelのデータを一括で編集する。
  • 別のExcelシートや他のファイルへの転記作業を自動で行う。
インストール方法
pip install openpyxl

5. Python-pptx

Python-pptx はPowerPointを操作するためのライブラリです。

python-pptxを使えば、PowerPointファイルの新規作成・編集・データ抽出などが可能になります。

Python-pptxは拡張子(.pptx) のPowerPointファイルを扱うことができます。
拡張子(.ppt) のPowerPointファイルは別のライブラリ(win32comなど)が必要になります。

業務での使いどころ
  • データ集計結果などの自動レポート作成。
  • 社内PowerPoint資料の、データ集計やテキストマイニング。
インストール方法
pip install python-pptx

6. Pillow

Pillow(ピロー)は、Pythonで画像の編集ができるライブラリです。

Pillow を使えば、画像のサイズ変更・回転・切り抜き・フィルター処理などが可能となります。

業務での使いどころ
  • 大量の画像データを一括で編集する。
インストール方法
pip install pillow

7. Streamlit

Streamlit(ストリームリット)は、PythonでWebアプリを簡単に作成することができるライブラリです。

通常Webアプリを作ろうとすると、Webアプリフレームワークや、HTML・CSSなど表示部分の言語、Javascriptといった知識が必要となるが

Streamlitを使うとそれらの知識は無くても、Pythonだけを使い簡単な記述でWebアプリを作ることができます。
(ただし、単純なアプリしか作れないので、本格的なWebアプリを作成する場合はFlaskやDjangoといったフレームワークを使用する必要があります)

業務での使いどころ
  • データ分析結果などのプレゼンテーション資料を作成する。
  • アプリのデモを作成して社内の他の社員に触ってもらう。
  • 少人数のチームであれば、実際に業務で使うアプリをStreamlitで作成してもよい。
インストール方法
pip install streamlit

← 上記以外のライブラリについても知りたい方は。

まとめ

最後までご覧いただきありがとうございました。

この記事では、業務で使えるPython外部ライブラリとインストール方法をご紹介しました。

まとめ
  • Pythonのライブラリは便利な機能がまとめられたもので、プログラム内で読み込めば使用することができる。
  • Pythonに初めから用意されている標準ライブラリと、インストールして使用する外部ライブラリがある。
  • 業務で使えるおすすめの外部ライブラリは下記のとおり
    1. Pandas … 表形式データが扱える、データ分析ライブラリ
    2. Seaborn … グラフ作成ができる、データ可視化ライブラリ
    3. Japanize-matplotlib … Seabornで日本語を表示させるためのライブラリ
    4. Openpyxl … Excelファイルを読み書きすることができるライブラリ
    5. Python-pptx … PowerPointファイルの作成・編集ができるライブラリ
    6. Pillow … 画像データの編集ができるライブラリ
    7. Streamlit … 単純なWebアプリを簡単に作れるライブラリ

今回ご紹介したライブラリの詳しい使い方については、また別の記事で解説できたらと思っています。

コメント

タイトルとURLをコピーしました