初心者向け No.25

フラッシュカードアプリ

単語・Q&Aを覚えるフラッシュカード学習アプリ。JSONによるデータ保存・読み込みを学びます。

🎯 難易度: ★★☆ 📦 ライブラリ: tkinter(標準ライブラリ) ⏱️ 制作時間: 30〜90分

1. アプリ概要

単語・Q&Aを覚えるフラッシュカード学習アプリ。JSONによるデータ保存・読み込みを学びます。

このアプリは管理カテゴリに分類される実践的なGUIアプリです。使用ライブラリは tkinter(標準ライブラリ) で、難易度は ★★☆ です。

このアプリは「整理ツール」カテゴリです。整理・分類系のツールはデータ構造とユーザー操作を結びつける書き方を学ぶ好機です。設計次第で書きやすさが大きく変わります。tkinter(標準ライブラリ) を活かして実装するこの構造は、他のアプリにも応用が効きます。

コードを読む前に実行することをおすすめします。動いている挙動を先に把握しておくと、解説で出てくる関数や処理がどこに対応するかが頭に入りやすくなります。

応用のヒントは、機能を 1 つ増やす・見た目を整える・例外を一つでも丁寧に扱う、のいずれかから始めるのがおすすめです。

フラッシュカードアプリ 実行画面(Windows)
実行画面(Windows)
フラッシュカードアプリ 実行画面(Linux Mint)
実行画面(Linux Mint)

2. 機能一覧

  • 「◀ 前」ボタン(prev_card())・「答えを見る」ボタン(flip())・「次 ▶」ボタン(next_card())・「シャッフル」ボタン(shuffle())・「追加」ボタン(add_card())で操作
  • JSON ファイルの保存・読み込み(起動時に自動実行)
  • messagebox.showwarning() によるダイアログ通知
  • ウィンドウはタイトル「フラッシュカードアプリ」・サイズ 500x440 で起動

3. 事前準備・環境

ℹ️
動作確認環境

Python 3.10 以上 / Windows 11(実機)で起動・基本操作を確認 / Linux Mint 22.3(仮想マシン)で起動・画面表示を確認(macOS は未検証)

Windows 11(実機)で起動と基本操作を確認しています(全機能の網羅テストではありません)。Linux Mint 22.3(仮想マシン)では起動と画面表示を確認しました。macOS は標準ライブラリの範囲で動作する想定ですが、未検証です。

  • Python 3.10 以上
  • OS: Windows 11(実機で起動・基本操作を確認)・Linux Mint 22.3(仮想マシンで起動・画面表示を確認)

4. 完全なソースコード

💡
コードのコピー方法

右上の「コピー」ボタンをクリックするとコードをクリップボードにコピーできます。

追加インストール不要(標準ライブラリのみ使用)
app25.py
import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox
import json
import os
import random


class App25:
    """フラッシュカードアプリ"""

    DEFAULT_CARDS = [
        {"q": "Pythonのリスト追加メソッドは?", "a": "append()"},
        {"q": "辞書のキー一覧を取得するメソッドは?", "a": "keys()"},
        {"q": "文字列を大文字に変換するメソッドは?", "a": "upper()"},
        {"q": "リストの要素数を返す組み込み関数は?", "a": "len()"},
        {"q": "ファイルを読み込むための関数は?", "a": "open()"},
    ]
    SAVE_FILE = "flashcards.json"

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("フラッシュカードアプリ")
        self.root.geometry("500x440")
        self.root.configure(bg="#f8f9fc")
        self.cards = self._load_cards()
        self.current_idx = 0
        self.showing_answer = False
        self._build_ui()
        self._show_card()

    def _load_cards(self):
        if os.path.exists(self.SAVE_FILE):
            with open(self.SAVE_FILE, encoding="utf-8") as f:
                return json.load(f)
        return list(self.DEFAULT_CARDS)

    def _save_cards(self):
        with open(self.SAVE_FILE, "w", encoding="utf-8") as f:
            json.dump(self.cards, f, ensure_ascii=False, indent=2)

    def _build_ui(self):
        title_frame = tk.Frame(self.root, bg="#3776ab", pady=12)
        title_frame.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(title_frame, text="フラッシュカード",
                 font=("Noto Sans JP", 16, "bold"),
                 bg="#3776ab", fg="white").pack()

        main_frame = tk.Frame(self.root, bg="#f8f9fc", padx=20, pady=12)
        main_frame.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        # カード表示
        self.card_frame = tk.Frame(main_frame, bg="white", relief=tk.RAISED, bd=1)
        self.card_frame.pack(fill=tk.X, ipady=20)

        self.side_label = tk.Label(self.card_frame, text="問題",
                                   bg="white", fg="#3776ab", font=("Noto Sans JP", 10))
        self.side_label.pack(anchor="w", padx=14, pady=(10, 0))

        self.card_label = tk.Label(self.card_frame, text="",
                                   bg="white", font=("Noto Sans JP", 15),
                                   wraplength=420, justify="center")
        self.card_label.pack(expand=True, pady=10, padx=14)

        self.progress_label = tk.Label(main_frame, text="", bg="#f8f9fc",
                                       font=("Noto Sans JP", 10), fg="#888")
        self.progress_label.pack(anchor="e", pady=(4, 0))

        # ナビゲーション
        nav_frame = tk.Frame(main_frame, bg="#f8f9fc")
        nav_frame.pack(pady=8)
        ttk.Button(nav_frame, text="◀ 前", command=self.prev_card, width=8).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(nav_frame, text="答えを見る", command=self.flip, width=12).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(nav_frame, text="次 ▶", command=self.next_card, width=8).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(nav_frame, text="シャッフル", command=self.shuffle, width=10).pack(side=tk.LEFT, padx=4)

        # カード追加
        add_frame = ttk.LabelFrame(main_frame, text="カードを追加", padding=8)
        add_frame.pack(fill=tk.X, pady=(4, 0))
        bg_color = self.root.cget("bg")
        row = tk.Frame(add_frame, bg=bg_color)
        row.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(row, text="問:", bg=bg_color).pack(side=tk.LEFT)
        self.q_entry = ttk.Entry(row, width=20, font=("Noto Sans JP", 10))
        self.q_entry.pack(side=tk.LEFT, padx=4, fill=tk.X, expand=True)
        tk.Label(row, text="答:", bg=bg_color).pack(side=tk.LEFT)
        self.a_entry = ttk.Entry(row, width=16, font=("Noto Sans JP", 10))
        self.a_entry.pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(add_frame, text="追加", command=self.add_card).pack(anchor="e", pady=(4, 0))

    def _show_card(self):
        if not self.cards:
            self.card_label.config(text="カードがありません")
            self.progress_label.config(text="")
            return
        card = self.cards[self.current_idx]
        self.showing_answer = False
        self.side_label.config(text="問題", fg="#3776ab")
        self.card_label.config(text=card["q"], fg="#222")
        self.progress_label.config(
            text=f"{self.current_idx + 1} / {len(self.cards)}")

    def flip(self):
        if not self.cards:
            return
        card = self.cards[self.current_idx]
        self.showing_answer = not self.showing_answer
        if self.showing_answer:
            self.side_label.config(text="答え", fg="#27ae60")
            self.card_label.config(text=card["a"], fg="#27ae60")
        else:
            self.side_label.config(text="問題", fg="#3776ab")
            self.card_label.config(text=card["q"], fg="#222")

    def prev_card(self):
        if self.cards:
            self.current_idx = (self.current_idx - 1) % len(self.cards)
            self._show_card()

    def next_card(self):
        if self.cards:
            self.current_idx = (self.current_idx + 1) % len(self.cards)
            self._show_card()

    def shuffle(self):
        random.shuffle(self.cards)
        self.current_idx = 0
        self._show_card()

    def add_card(self):
        q = self.q_entry.get().strip()
        a = self.a_entry.get().strip()
        if not q or not a:
            messagebox.showwarning("警告", "問題と答えを両方入力してください")
            return
        self.cards.append({"q": q, "a": a})
        self._save_cards()
        self.q_entry.delete(0, tk.END)
        self.a_entry.delete(0, tk.END)
        self.current_idx = len(self.cards) - 1
        self._show_card()


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App25(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

フラッシュカードアプリのコードを、実際に書かれている実装に沿って解説します。

クラス設計とコンストラクタ

App25 クラスにアプリの全機能をまとめています(メソッド10個・全146行)。__init__ ではタイトル「フラッシュカードアプリ」とウィンドウサイズ 500x440 を設定します。あわせて状態を保持する変数(self.current_idxself.showing_answer)を初期化し、そのあと _build_ui()_show_card() の順に呼び出して初期状態を作ります。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

ウィジェット構成

画面は tk.Frame×5・tk.Label×6・ttk.Button×5・ttk.LabelFramettk.Entry×2 で構成しています。見出し付きの枠(LabelFrame)は「カードを追加」のラベルでエリアを区切っています。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

イベント処理とボタンの接続

「◀ 前」ボタン(prev_card())・「答えを見る」ボタン(flip())・「次 ▶」ボタン(next_card())・「シャッフル」ボタン(shuffle())・「追加」ボタン(add_card())を command= で接続しています。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

JSON への保存と読み込み

データは json.dump() でファイルへ保存します。起動時は json.load() で読み戻します。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

クラス定数によるデータ定義

クラスの先頭でデータを定数として定義しています:SAVE_FILE = 'flashcards.json'。ロジックの中に直接書かず定数にまとめておくと、内容を変えたいときに1か所を書き換えるだけで済みます。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

6. ステップバイステップガイド

このアプリをゼロから自分で作る手順を解説します。コードをコピーするだけでなく、実際に手順を追って自分で書いてみましょう。

  1. 1
    ファイルを作成する

    新しいファイルを作成して app25.py と保存します。使うのは jsonosrandomtkinter だけなので、追加インストールは不要です。

  2. 2
    クラスの骨格を作る

    App25 クラスを定義し、__init__ と、末尾の root = tk.Tk()mainloop() の最小構成を書いて、まず空のウィンドウが出ることを確認します。

  3. 3
    ウィンドウを設定する

    title("フラッシュカードアプリ")geometry("500x440")configure(bg="#f8f9fc") をコンストラクタで設定します。

  4. 4
    画面部品を並べる

    _build_ui() の中で、tk.Frame×5・tk.Label×6・ttk.Button×5・ttk.LabelFramettk.Entry×2 を作って配置します(掲載コードと同じ並び順で書くとレイアウトが一致します)。まず表示だけ確認しましょう。

  5. 5
    イベントを接続する

    「2. 機能一覧」で挙げた各ボタンを command= で対応するメソッド(prev_card()flip()next_card()shuffle()add_card())につなぎます。

  6. 6
    中心になるメソッドを実装する

    アプリの本体である add_card()(12行)・flip()(11行)・prev_card()(4行)など を実装します。

  7. 7
    動作確認する

    python app25.py で起動し、各ボタンが反応することを確認します。

7. カスタマイズアイデア

基本機能を習得したら、以下のカスタマイズに挑戦してみましょう。少しずつ機能を追加することで、Pythonのスキルが飛躍的に向上します。

💡 ダークモードを追加する

bg色・fg色を辞書で管理し、ボタン1つでダークモード・ライトモードを切り替えられるようにしましょう。

💡 クラス定数を書き換えて動きを変える

データはクラス定数(DEFAULT_CARDSSAVE_FILE)にまとまっています。中身を書き換えて動きが変わることを確かめましょう。複数の定数が対応関係にある場合は、セットで整合させる必要がある点に注意してください。

💡 入力履歴機能

以前の入力値を覚えておいてComboboxのドロップダウンで再選択できる履歴機能を追加しましょう。

8. よくある問題と解決法

❌ 文字のフォントが崩れる・見た目が違う

原因:このコードは font=("Noto Sans JP", ...) のようにフォント名を直接指定しています。環境にこのフォントが入っていないと、OS が代わりのフォントで表示するため、見本と見た目が変わることがあります。

解決法:動作には支障ありません。気になる場合は font 引数の名前を自分の OS に入っているフォントへ書き換えるか、font 引数を省略してください。

❌ ウィンドウの大きさが画面に合わない

原因:geometry("500x440") の固定サイズで起動するためです。

解決法:この数値を書き換えて起動サイズを調整してください。なお、このコードにはウィンドウサイズを固定する設定(resizable の指定)が無いため、ウィンドウの端をドラッグしたサイズ変更は既定どおり可能です。

9. 練習問題

アプリの理解を深めるための練習問題です。気になるものから挑戦してみてください(課題3は定型の発展課題です)。カードを追加すると18行目の flashcards.json が上書きされます。課題1では削除したカードがこのファイルからも消えて元に戻せないので、先に控えを取っておくと安心です。

  1. 課題1:いま表示しているカードを削除する

    カードは追加できますが(129〜140行)、消す方法がありません。表示中のカードを削除するボタンを足しましょう。

    期待結果:5枚のうち3枚目を表示して「削除」を押すと、そのカードが消えて枚数の表示が 3 / 4 に変わる

    合格条件

    • 削除したあとも、残りのカードを「◀ 前」「次 ▶」でたどれる
    • 削除が _save_cards() で保存され、次に開いたときも消えたまま
    • 最後の1枚まで消しても、「カードがありません」と出るだけで止まらない

    ヒント①(どこを触るか): 触るのは2か所です。ボタンを並べている nav_frame(69〜74行)と、削除を行う新しいメソッドです。
    ヒント②(使うもの): self.cards.pop(self.current_idx) で1枚外し、_save_cards()(37〜39行)と _show_card()(90〜100行)を呼び直します。add_card()(129〜140行)が並び順の手本です。
    つまずきやすい点: 最後のカードを消すと self.current_idx が残り枚数と同じ数のまま残り、95行の self.cards[self.current_idx]IndexError: list index out of range になります。pop のあとに self.current_idx = min(self.current_idx, len(self.cards) - 1) のように詰めます。0枚になったときは91〜94行が受け止めます。

  2. 課題2:「答えを見る」ボタンの文字を切り替える

    flip()(102〜112行)は押すたびに問題と答えを行き来しますが、ボタンの文字は「答えを見る」のままです。いまどちらが出ているか、ボタンでも分かるようにしましょう。

    期待結果:「答えを見る」を押すと答えが出てボタンが「問題に戻す」に変わり、もう一度押すと両方とも元に戻る

    合格条件

    • 答えを表示している間だけボタンが「問題に戻す」になる
    • 「◀ 前」「次 ▶」「シャッフル」でカードを変えると「答えを見る」に戻る
    • 表示される問題文・答えの中身は今までと変わらない

    ヒント①(どこを触るか): 触るのは3か所です。72行のボタンを変数に持たせる部分と、flip()(102〜112行)、_show_card()(90〜100行)です。
    ヒント②(使うもの): 文字の書き換えは self.flip_btn.config(text="問題に戻す") です。いま答えが出ているかは self.showing_answer(106行)で分かります。カードを移動すると96行で False に戻るので、同じ場所でボタンの文字も戻します。
    つまずきやすい点: 72行は ttk.Button(...).pack(...) と続けて書かれていて、pack() は何も返しません。そのまま self.flip_btn = ttk.Button(...).pack(...) と書くと self.flip_btnNone になり、AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'config' が出ます。ボタンを作る行と pack() の行は分けます。

  3. 課題3:キー操作に対応させる

    ボタンから呼んでいる prev_card() を、キーボードのキーからも呼べるようにしてみましょう。tkinter では bind を使ってキーイベントとメソッドを結び付けられます。

🚀
次に挑戦するアプリ

このアプリをマスターしたら、次のアプリにも挑戦してみましょう。

🐛
エラーが出て動かないときは

写経中に赤いエラー文が出たら、Pythonエラー一覧&解決法(英語メッセージ逆引き)で原因と直し方をすぐ確認できます。

📖
独学を1冊で体系化するなら

写経しながら「なぜこう書くのか」が気になり始めたら、入門書を1冊通して読むと断片的な知識がつながります。Python入門書のおすすめ2冊(当サイトの参考書ランキング総合1〜2位)で、独学者向けの最初の1冊を比較しています。