モールス信号変換

1. アプリ概要

テキストをモールス符号に変換し符号からテキストに逆変換するアプリ。辞書型変換テーブルを実装。

このアプリはconvertersカテゴリの実践的なPythonアプリです。使用ライブラリは tkinter（標準ライブラリ）、難易度は ★☆☆ です。

このアプリは「変換ツール」カテゴリです。形式変換ツールは入力・処理・出力の三層を明示的に書く好材料で、エラー入力の扱いやバリデーションの基本を体験できます。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

• 「テキスト → モールス」ボタン（encode()）・「モールス → テキスト」ボタン（decode()）・「クリア」ボタン（clear()）で操作
• messagebox.showerror()・messagebox.showwarning() によるダイアログ通知
• ウィンドウはタイトル「モールス信号変換」・サイズ 640x480 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 messagebox, ttk


# 国際モールス符号 (英数字+一部記号)
MORSE = {
    "A": ".-", "B": "-...", "C": "-.-.", "D": "-..", "E": ".",
    "F": "..-.", "G": "--.", "H": "....", "I": "..", "J": ".---",
    "K": "-.-", "L": ".-..", "M": "--", "N": "-.", "O": "---",
    "P": ".--.", "Q": "--.-", "R": ".-.", "S": "...", "T": "-",
    "U": "..-", "V": "...-", "W": ".--", "X": "-..-", "Y": "-.--", "Z": "--..",
    "0": "-----", "1": ".----", "2": "..---", "3": "...--", "4": "....-",
    "5": ".....", "6": "-....", "7": "--...", "8": "---..", "9": "----.",
    ".": ".-.-.-", ",": "--..--", "?": "..--..", "'": ".----.",
    "!": "-.-.--", "/": "-..-.", "(": "-.--.", ")": "-.--.-",
    "&": ".-...", ":": "---...", ";": "-.-.-.", "=": "-...-",
    "+": ".-.-.", "-": "-....-", "_": "..--.-", "\"": ".-..-.",
    "@": ".--.-.",
}
INV_MORSE = {v: k for k, v in MORSE.items()}


def text_to_morse(text: str) -> str:
    """テキストをモールス符号に変換する。単語間は ' / ' で区切る"""
    words = text.upper().split()
    encoded = []
    for w in words:
        chars = []
        for ch in w:
            if ch in MORSE:
                chars.append(MORSE[ch])
            else:
                chars.append("?")  # 未対応文字
        encoded.append(" ".join(chars))
    return " / ".join(encoded)


def morse_to_text(code: str) -> str:
    """モールス符号をテキストに変換する。' / ' を単語境界とみなす"""
    words = [w.strip() for w in code.replace("|", "/").split("/")]
    out = []
    for w in words:
        chars = []
        for token in w.split():
            chars.append(INV_MORSE.get(token, "?"))
        out.append("".join(chars))
    return " ".join(out).strip()


class App091:
    """モールス信号変換"""

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("モールス信号変換")
        self.root.geometry("640x480")
        self.root.minsize(640, 480)
        self.root.configure(bg="#f8f9fc")
        self._build_ui()

    def _build_ui(self):
        """UI を構築する"""
        title = tk.Frame(self.root, bg="#3776ab", pady=12)
        title.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(title, text="モールス信号変換",
                 font=("Noto Sans JP", 16, "bold"),
                 bg="#3776ab", fg="white").pack()

        in_frame = ttk.LabelFrame(self.root, text="入力", padding=8)
        in_frame.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=15, pady=8)
        self.input_text = tk.Text(in_frame, height=6, font=("Consolas", 12))
        self.input_text.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        btns = tk.Frame(self.root, bg="#f8f9fc")
        btns.pack(pady=6)
        ttk.Button(btns, text="テキスト → モールス",
                   command=self.encode).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(btns, text="モールス → テキスト",
                   command=self.decode).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(btns, text="クリア", command=self.clear).pack(side=tk.LEFT, padx=4)

        out_frame = ttk.LabelFrame(self.root, text="変換結果", padding=8)
        out_frame.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=15, pady=8)
        self.output_text = tk.Text(out_frame, height=6, font=("Consolas", 12),
                                   bg="white")
        self.output_text.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        tk.Label(self.root, text="区切り: 文字間=スペース  単語間= /",
                 bg="#f8f9fc", fg="#555").pack(pady=4)

    def encode(self):
        """テキスト → モールス変換"""
        text = self.input_text.get("1.0", tk.END).strip()
        if not text:
            messagebox.showwarning("警告", "テキストを入力してください")
            return
        try:
            result = text_to_morse(text)
            self._set_out(result)
        except Exception as e:
            messagebox.showerror("エラー", f"変換失敗: {e}")

    def decode(self):
        """モールス → テキスト変換"""
        code = self.input_text.get("1.0", tk.END).strip()
        if not code:
            messagebox.showwarning("警告", "モールス符号を入力してください")
            return
        try:
            result = morse_to_text(code)
            self._set_out(result)
        except Exception as e:
            messagebox.showerror("エラー", f"変換失敗: {e}")

    def clear(self):
        """両方のテキストをクリアする"""
        self.input_text.delete("1.0", tk.END)
        self.output_text.delete("1.0", tk.END)

    def _set_out(self, text):
        """出力欄を書き換える"""
        self.output_text.delete("1.0", tk.END)
        self.output_text.insert("1.0", text)


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App091(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

モールス信号変換のコードを、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 app091.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

   App091 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("モールス信号変換")・geometry("640x480")・configure(bg="#f8f9fc")・minsize(640, 480) 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・tk.Label×2・ttk.LabelFrame×2・tk.Text×2・ttk.Button×3 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（encode()・decode()・clear()）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 encode()（11行）・decode()（11行）・clear()（4行） を実装します。

7. 7
   動作確認する

   python app091.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。

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）。変換表は6〜19行の MORSE にある53文字（英大文字26・数字10・記号17）だけで、和文モールスや日本語には対応していません。表に無い文字は知らせなしで ? へ置き換わります（33行）。入力も結果もどこにも保存されません。

1. 課題1：変換できない文字があったことを知らせる

   変換表に無い文字は黙って ? になります（33行）。どの文字が変換できなかったのかを画面に出しましょう。

   期待結果：Hello, 世界 を「テキスト → モールス」で変換すると、結果は .... . .-.. .-.. --- --..-- / ? ? のままで、「変換できない文字: 世 界」と知らせが出る

   合格条件

   • 変換表に無い文字を含むときだけ知らせが出る
   • Hello, world のように英字と記号だけなら知らせが出ない
   • 知らせが出ても変換結果は今までどおり表示される

   ヒント①（どこを触るか）: 触るのは1か所です。encode() の98行、text_to_morse(text) を呼ぶ手前です。
   ヒント②（使うもの）: [ch for ch in text.upper() if ch not in MORSE and not ch.isspace()] で変換できない文字を集められます。知らせ方は95行の messagebox.showwarning が手本で、88行のラベルのように画面へ出す方法もあります。
   つまずきやすい点: MORSE のキーは大文字だけなので、text.upper() を通さずに調べると hello の5文字まで「変換できない文字」に数えてしまいます。単語の区切りに使う空白は25行の split() で消えるので、isspace() で先に外してください。同じ文字が何度も出るときは dict.fromkeys() などで重複を減らすと読みやすい知らせになります。

2. 課題2：結果を入力欄へ戻す「⇄」ボタンを付ける

   逆変換を試すには、結果を手で入力欄へ写す必要があります。結果をそのまま入力欄へ移すボタンを足しましょう。

   期待結果：SOS を「テキスト → モールス」で変換して「⇄」を押すと入力欄が ... --- ... に変わり、続けて「モールス → テキスト」を押すと結果欄に SOS が戻る

   合格条件

   • 「⇄」で結果欄の内容が入力欄へ移り、結果欄は空になる
   • 移したあと逆方向の変換を押すと、元のテキストに戻る
   • 結果欄が空のときに「⇄」を押しても入力欄は空のまま

   ヒント①（どこを触るか）: 触るのは2か所です。80行の「クリア」ボタンの隣にもう1つボタンを足し、押されたときに動くメソッドを作ります。
   ヒント②（使うもの）: self.output_text.get("1.0", tk.END).strip() で結果を読み、self.input_text.delete("1.0", tk.END) のあとに insert("1.0", ...) で書き込みます。中身の入れ替え方は117〜118行と122〜123行が手本です。
   つまずきやすい点: Text の get("1.0", tk.END) は末尾に改行が1つ付くため、.strip() を忘れると入力欄に空行がたまります。delete() を先に呼ばないと前の文の後ろへ足され、SOS と符号が混ざったまま変換されてしまいます。ボタンは ttk.Button で作り、command= に自分のメソッドを渡す点は76〜80行と同じです。

3. 課題3：保存機能の追加

   処理結果をファイルに保存する機能を追加しましょう。