成績計算アプリ

1. アプリ概要

科目別の点数を入力して平均・最高・最低点と評価を計算するアプリ。統計計算の実装を学びます。

このアプリはツール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「ツール」カテゴリです。日々の作業を自動化する実用ツールは Python が最も得意とする領域です。短いコードで実用性のある成果物が作れる点が魅力です。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。

コピー＆実行で動作確認 → コード解説で構造理解 → カスタマイズで応用、の 3 ステップで進めると、短時間で本質を押さえられます。

アプリを完成させた後は、自分の使い方に合わせて改造するのが学びを定着させる近道です。カスタマイズ章のアイデアを足がかりに、独自機能を一つ追加してみてください。

2. 機能一覧

• 「追加」ボタン（add_subject()）・「選択削除」ボタン（delete_subject()）で操作
• キー <Return> から add_subject() を実行
• ttk.Treeview による表形式の一覧表示
• messagebox.showerror()・messagebox.showwarning() によるダイアログ通知
• ウィンドウはタイトル「成績計算アプリ」・サイズ 500x580 で起動

3. 事前準備・環境

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

import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox


class App43:
    """成績計算アプリ"""

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("成績計算アプリ")
        self.root.geometry("500x580")
        self.root.minsize(500, 580)
        self.root.configure(bg="#f8f9fc")
        self.subjects = []
        self._build_ui()

    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="成績計算アプリ",
                 font=("Noto Sans JP", 16, "bold"),
                 bg="#3776ab", fg="white").pack()

        main_frame = tk.Frame(self.root, bg="#f8f9fc", padx=16, pady=12)
        main_frame.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        # 科目追加
        add_frame = ttk.LabelFrame(main_frame, text="科目と点数を追加", padding=10)
        add_frame.pack(fill=tk.X, pady=(0, 10))

        tk.Label(add_frame, text="科目名:").grid(row=0, column=0, sticky="w")
        self.subject_entry = ttk.Entry(add_frame, width=14, font=("Noto Sans JP", 11))
        self.subject_entry.grid(row=0, column=1, padx=6, sticky="ew")

        tk.Label(add_frame, text="点数:").grid(row=0, column=2, sticky="w", padx=(8, 0))
        self.score_entry = ttk.Entry(add_frame, width=8, font=("Arial", 12))
        self.score_entry.grid(row=0, column=3, padx=6, sticky="w")
        self.score_entry.bind("<Return>", lambda e: self.add_subject())

        ttk.Button(add_frame, text="追加", command=self.add_subject).grid(row=0, column=4, padx=4)
        add_frame.columnconfigure(1, weight=1)

        # 一覧
        list_frame = ttk.LabelFrame(main_frame, text="科目一覧", padding=8)
        list_frame.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, pady=(0, 8))

        cols = ("科目", "点数", "評価")
        self.tree = ttk.Treeview(list_frame, columns=cols, show="headings", height=8)
        for col, w in zip(cols, [180, 80, 80]):
            self.tree.heading(col, text=col)
            self.tree.column(col, width=w, anchor="center")
        self.tree.pack(side=tk.LEFT, fill=tk.BOTH, expand=True)
        sb = ttk.Scrollbar(list_frame, command=self.tree.yview)
        self.tree.configure(yscrollcommand=sb.set)
        sb.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y)

        ttk.Button(main_frame, text="選択削除", command=self.delete_subject).pack(anchor="e")

        # 統計
        stats_frame = ttk.LabelFrame(main_frame, text="統計", padding=10)
        stats_frame.pack(fill=tk.X, pady=(8, 0))
        self.stats_labels = {}
        for col, (label, key) in enumerate([
            ("平均点", "avg"), ("最高点", "max"), ("最低点", "min"), ("科目数", "count")
        ]):
            box = tk.Frame(stats_frame, bg="white", relief=tk.SOLID, bd=1, padx=10, pady=6)
            box.pack(side=tk.LEFT, fill=tk.X, expand=True, padx=4)
            tk.Label(box, text=label, bg="white", fg="#888", font=("Noto Sans JP", 9)).pack()
            lbl = tk.Label(box, text="--", bg="white", fg="#3776ab",
                           font=("Noto Sans JP", 14, "bold"))
            lbl.pack()
            self.stats_labels[key] = lbl

        self.overall_label = tk.Label(main_frame, text="",
                                      bg="#f8f9fc", font=("Noto Sans JP", 12, "bold"))
        self.overall_label.pack(pady=(8, 0))

    def _grade(self, score):
        if score >= 90:
            return "A"
        elif score >= 80:
            return "B"
        elif score >= 70:
            return "C"
        elif score >= 60:
            return "D"
        else:
            return "F"

    def add_subject(self):
        subject = self.subject_entry.get().strip()
        score_str = self.score_entry.get().strip()
        if not subject or not score_str:
            messagebox.showwarning("警告", "科目名と点数を入力してください")
            return
        try:
            score = float(score_str)
        except ValueError:
            messagebox.showerror("エラー", "点数は数値で入力してください")
            return
        if not 0 <= score <= 100:
            messagebox.showerror("エラー", "点数は0〜100で入力してください")
            return
        self.subjects.append({"subject": subject, "score": score})
        self.subject_entry.delete(0, tk.END)
        self.score_entry.delete(0, tk.END)
        self._refresh()

    def _refresh(self):
        for item in self.tree.get_children():
            self.tree.delete(item)
        for s in self.subjects:
            grade = self._grade(s["score"])
            self.tree.insert("", tk.END, values=(s["subject"], f"{s['score']:.1f}", grade))

        if not self.subjects:
            for lbl in self.stats_labels.values():
                lbl.config(text="--")
            self.overall_label.config(text="")
            return

        scores = [s["score"] for s in self.subjects]
        avg = sum(scores) / len(scores)
        self.stats_labels["avg"].config(text=f"{avg:.1f}")
        self.stats_labels["max"].config(text=f"{max(scores):.1f}")
        self.stats_labels["min"].config(text=f"{min(scores):.1f}")
        self.stats_labels["count"].config(text=str(len(scores)))

        overall_grade = self._grade(avg)
        color = {"A": "#27ae60", "B": "#2ecc71", "C": "#f39c12", "D": "#e67e22", "F": "#e74c3c"}
        self.overall_label.config(
            text=f"総合評価: {overall_grade}（平均 {avg:.1f}点）",
            fg=color.get(overall_grade, "#333"))

    def delete_subject(self):
        sel = self.tree.selection()
        if not sel:
            return
        idx = self.tree.index(sel[0])
        self.subjects.pop(idx)
        self._refresh()


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App43(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

成績計算アプリのコードを、実際に書かれている実装に沿って解説します。

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 app43.py と保存します。使うのは tkinter 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

   App43 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("成績計算アプリ")・geometry("500x580")・configure(bg="#f8f9fc")・minsize(500, 580) 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×2（ほかにループでも生成）・tk.Label×4（ほかにループでも生成）・ttk.LabelFrame×3・ttk.Entry×2・ttk.Button×2・ttk.Treeview・ttk.Scrollbar 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（add_subject()・delete_subject()）につなぎます。bind("<Return>", ...) の登録も忘れずに。

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_subject()（18行）・delete_subject()（7行）・_refresh()（25行） を実装します。

7. 7
   動作確認する

   python app43.py で起動し、各ボタンが反応すること・キー操作（<Return>）が効くことを確認します。

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。

8. よくある問題と解決法

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）。このアプリは入力した点数を平均・最高・最低で集計し、78〜88行の区切りで A〜F を割り当てるだけです。学力や進路を判断する機能はありません。練習には「数学80・英語95・国語60」のような仮の点数を使えます。入力した点数はファイルに残らず、ウィンドウを閉じると消えます。

1. 課題1：同じ科目名を二重に登録できないようにする

   いまは同じ科目名を何度でも追加でき、その分だけ平均点も変わります（104行）。打ち間違いに気づけるよう、登録済みの名前は断りましょう。

   期待結果：数学80を追加したあと、もう一度「数学」で追加しようとすると警告が出て、一覧は1行のままになる

   合格条件

   • 登録済みの科目名では追加されず、統計（平均・最高・最低・科目数）も変わらない
   • 別の科目名なら今までどおり追加できる
   • 警告のあと、入力した文字が消えずに残る

   ヒント①（どこを触るか）: 触るのは1か所です。add_subject() の self.subjects.append(...)（104行）の手前です。
   ヒント②（使うもの）: any(s["subject"] == subject for s in self.subjects) で登録済みかどうか調べられます。知らせ方は99行の messagebox.showerror が手本で、そのあと return で抜けます。
   つまずきやすい点: return を書かずに警告だけ出すと、そのまま104行が動いて二重に登録されます。入力欄を空にする105〜106行は append のあとなので、return で抜ければ打ち直す文字はそのまま残ります。科目名は91行で前後の空白が取り除かれるため、数学 と 数学 は同じ名前として扱われます。

2. 課題2：点数の高い順に並べ替える

   一覧は追加した順に並びます（112〜114行）。点数の高い順に並べ替えて、見比べやすくしましょう。

   期待結果：数学80・英語95・国語60 の順に追加すると、一覧は英語95.0 → 数学80.0 → 国語60.0 の順で表示される。統計は平均78.3・最高95.0・最低60.0・科目数3 のまま変わらない

   合格条件

   • 一覧が点数の高い順に並ぶ
   • 統計と総合評価の表示（131〜133行）が並べ替えの前後で変わらない
   • 「選択削除」で選んだ行の科目が正しく消える

   ヒント①（どこを触るか）: 触るのは1か所です。_refresh() で一覧に入れ直す for s in self.subjects:（112行）の手前です。
   ヒント②（使うもの）: self.subjects.sort(key=lambda s: s["score"], reverse=True) と書くと、リスト自体が点数の高い順に並びます。表示だけでなく中身も並ぶので、122〜127行の統計はそのままで正しい値になります。
   つまずきやすい点: 表示だけを並べ替えて self.subjects を元の順のままにすると、「選択削除」が別の科目を消します。delete_subject() は選んだ行の位置を self.tree.index(sel[0])（139行）で取り、その番号のまま self.subjects.pop(idx)（140行）を呼ぶためです。リスト自体を並べ替えれば、表示と中身の順番がそろってずれません。

3. 課題3：保存機能の追加

   入力値や計算結果をファイルに保存する機能を追加しましょう。jsonやcsvモジュールを使います。