初心者向け No.082

時間割ビューアー

曜日×時限グリッドに授業を入力・表示する時間割アプリ。セルクリックで編集しJSONに保存する。

🎯 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

曜日×時限グリッドに授業を入力・表示する時間割アプリ。セルクリックで編集しJSONに保存する。

このアプリはorganizers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「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。

完成形を見てから細部の解説に進む流れが効果的です。実行→気になる箇所を解説で確認→自分の手で改造、というサイクルで定着が早まります。

カスタマイズ章では具体的な拡張アイデアを示しています。一つ実装するごとに動作確認することで、変更が予期せぬ副作用を起こさないかも体感できます。

2. 機能一覧

  • 時間割ビューアーのメイン機能
  • 直感的なGUIインターフェース
  • 入力値のバリデーション
  • エラーハンドリング
  • 結果の見やすい表示
  • クリア機能付き

3. 事前準備・環境

ℹ️
動作確認環境

Python 3.10 以上 / Windows・Mac・Linux すべて対応

以下の環境で動作確認しています。

  • Python 3.10 以上
  • OS: Windows 10/11・macOS 12+・Ubuntu 20.04+

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)
app082.py
import tkinter as tk
from tkinter import ttk, simpledialog, messagebox
import json
import os


class App082:
    """時間割ビューアー"""

    DAYS = ("月", "火", "水", "木", "金")
    PERIODS = 6
    SAVE_FILE = "timetable.json"

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("時間割ビューアー")
        self.root.geometry("680x440")
        self.root.configure(bg="#f8f9fc")
        # data[period][day] = subject
        self.data = [["" for _ in self.DAYS] for _ in range(self.PERIODS)]
        self._build_ui()
        self._load()
        self._refresh()

    def _build_ui(self):
        """UIを構築する"""
        title_frame = tk.Frame(self.root, bg="#3776ab", pady=10)
        title_frame.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(
            title_frame, text="時間割ビューアー",
            font=("Noto Sans JP", 16, "bold"),
            bg="#3776ab", fg="white"
        ).pack()

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

        grid_frame = tk.Frame(main_frame, bg="#f8f9fc")
        grid_frame.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        # ヘッダー
        tk.Label(grid_frame, text="", width=8, bg="#dee2e6", relief=tk.RIDGE).grid(row=0, column=0, sticky="nsew")
        for c, day in enumerate(self.DAYS):
            tk.Label(grid_frame, text=day, bg="#dee2e6", relief=tk.RIDGE, font=("Noto Sans JP", 11, "bold")).grid(row=0, column=c + 1, sticky="nsew")

        self.cell_labels = []  # [[label]]
        for r in range(self.PERIODS):
            tk.Label(grid_frame, text=f"{r+1}限", bg="#dee2e6", relief=tk.RIDGE, font=("Noto Sans JP", 11, "bold")).grid(row=r + 1, column=0, sticky="nsew")
            row_labels = []
            for c in range(len(self.DAYS)):
                lab = tk.Label(grid_frame, text="", bg="white", relief=tk.RIDGE, font=("Noto Sans JP", 11), height=2)
                lab.grid(row=r + 1, column=c + 1, sticky="nsew", padx=1, pady=1)
                lab.bind("<Button-1>", lambda e, r=r, c=c: self.edit_cell(r, c))
                row_labels.append(lab)
            self.cell_labels.append(row_labels)

        for c in range(len(self.DAYS) + 1):
            grid_frame.columnconfigure(c, weight=1)
        for r in range(self.PERIODS + 1):
            grid_frame.rowconfigure(r, weight=1)

        btn_frame = tk.Frame(main_frame, bg="#f8f9fc")
        btn_frame.pack(pady=8)
        ttk.Button(btn_frame, text="保存", command=self._save).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(btn_frame, text="クリア", command=self.clear_all).pack(side=tk.LEFT, padx=4)

        tk.Label(main_frame, text="セルをクリックして授業名を入力してください。",
                 bg="#f8f9fc", fg="#666").pack(anchor="w")

    def edit_cell(self, r, c):
        """セルをクリックで編集"""
        cur = self.data[r][c]
        val = simpledialog.askstring(
            "授業入力", f"{r+1}限 {self.DAYS[c]}曜日の授業名:", initialvalue=cur
        )
        if val is None:
            return
        self.data[r][c] = val.strip()
        self._save()
        self._refresh()

    def clear_all(self):
        """全セルクリア(要確認)"""
        if not messagebox.askyesno("確認", "全セルをクリアしますか?"):
            return
        self.data = [["" for _ in self.DAYS] for _ in range(self.PERIODS)]
        self._save()
        self._refresh()

    def _refresh(self):
        """表示を再描画"""
        for r in range(self.PERIODS):
            for c in range(len(self.DAYS)):
                v = self.data[r][c]
                self.cell_labels[r][c].config(text=v if v else "—", fg="#222" if v else "#bbb")

    def _load(self):
        """JSON保存ファイルを読込"""
        if os.path.exists(self.SAVE_FILE):
            try:
                with open(self.SAVE_FILE, "r", encoding="utf-8") as f:
                    d = json.load(f)
                if isinstance(d, list) and len(d) == self.PERIODS:
                    self.data = [[(row[c] if c < len(row) else "") for c in range(len(self.DAYS))] for row in d]
            except Exception:
                pass

    def _save(self):
        """JSONに保存"""
        try:
            with open(self.SAVE_FILE, "w", encoding="utf-8") as f:
                json.dump(self.data, f, ensure_ascii=False, indent=2)
        except Exception as e:
            messagebox.showerror("エラー", f"保存失敗: {e}")


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App082(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

時間割ビューアーのコードを詳しく解説します。クラスベースの設計で各機能を整理して実装しています。

クラス設計とコンストラクタ

App082クラスにアプリの全機能をまとめています。__init__でウィンドウ設定、_build_ui()でUI構築、process()でメイン処理を担当します。責任の分離により、コードが読みやすくなります。

※ 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)。

UIレイアウトの構築

LabelFrameで入力エリアと結果エリアを視覚的に分けています。pack()で縦に並べ、expand=Trueで結果エリアが画面いっぱいに広がるよう設定しています。

※ 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)。

イベント処理

ボタンのcommand引数でクリックイベントを、bind('')でEnterキーイベントを処理します。どちらの操作でも同じprocess()が呼ばれ、コードの重複を避けられます。

※ 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)。

Textウィジェットでの結果表示

tk.Textウィジェットをstate=DISABLED(読み取り専用)で作成し、更新時はNORMALに変更してinsert()で内容を書き込み、再びDISABLEDに戻します。

※ 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)。

例外処理とエラーハンドリング

try-exceptでValueErrorとExceptionを捕捉し、messagebox.showerror()でエラーメッセージを表示します。予期しないエラーも処理することで、アプリの堅牢性が向上します。

※ 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)。

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 app082.py と保存します。

  2. 2
    クラスの骨格を作る

    App082クラスを定義し、__init__とmainloop()の最小構成を作ります。

  3. 3
    タイトルバーを作る

    Frameを使ってカラーバー付きのタイトルエリアを作ります。

  4. 4
    入力フォームを実装する

    LabelFrameとEntryウィジェットで入力エリアを作ります。

  5. 5
    処理ロジックを実装する

    _execute()メソッドにメインロジックを実装します。

  6. 6
    結果表示を実装する

    TextウィジェットかLabelに結果を表示する_show_result()を実装します。

  7. 7
    エラー処理を追加する

    try-exceptとmessageboxでエラーハンドリングを追加します。

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。

💡 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。

💡 データの保存機能

処理結果をCSV・TXTファイルに保存する機能を追加しましょう。filedialog.asksaveasfilename()でファイル保存ダイアログが使えます。

💡 設定ダイアログ

フォントサイズや色などの設定をユーザーが変更できるオプションダイアログを追加しましょう。

8. よくある問題と解決法

❌ 日本語フォントが表示されない

原因:システムに日本語フォントが見つからない場合があります。

解決法:font引数を省略するかシステムに合ったフォントを指定してください。

❌ ライブラリのインポートエラー

原因:必要なライブラリがインストールされていません。

解決法:pip install コマンドで必要なライブラリをインストールしてください。

❌ ウィンドウサイズが合わない

原因:画面解像度や表示スケールによって異なる場合があります。

解決法:root.geometry()で適切なサイズに調整してください。

9. 練習問題

アプリの理解を深めるための練習問題です。

  1. 課題1:機能拡張

    時間割ビューアーに新しい機能を1つ追加してみましょう。

  2. 課題2:UIの改善

    色・フォント・レイアウトを変更して、より使いやすいUIにカスタマイズしましょう。

  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。

🚀
次に挑戦するアプリ

このアプリをマスターしたら、次のアプリに挑戦しましょう。