初心者向け No.058

タイピング練習

文章を表示してタイピング速度(WPM)とミス数を計測するアプリ。練習記録の保存機能付き。

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

📋 目次

1. アプリ概要
2. 機能一覧
3. 事前準備・環境
4. 完全なソースコード
5. コード解説
6. ステップバイステップガイド
7. カスタマイズアイデア
8. よくある問題と解決法
9. 練習問題

1. アプリ概要

文章を表示してタイピング速度(WPM)とミス数を計測するアプリ。練習記録の保存機能付き。

このアプリはtools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「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。

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

タイピング練習のメイン機能
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

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✅ 追加インストール不要（標準ライブラリのみ使用）

app058.py

import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox, filedialog
import random
import time
import json
import os


class App058:
    """タイピング練習: 表示文章の入力速度(WPM)とミス数を計測"""

    SAMPLES = [
        "The quick brown fox jumps over the lazy dog.",
        "Python is a powerful and easy to learn programming language.",
        "Practice makes perfect. Keep typing every day.",
        "Hello world. This is a typing practice application.",
        "Tkinter is the standard GUI library for Python.",
        "Code, debug, learn, repeat. That is the way of a developer.",
    ]

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("タイピング練習")
        self.root.geometry("750x550")
        self.root.configure(bg="#f8f9fc")
        self.target = ""
        self.start_time = None
        self.history = []  # 練習履歴: dict のリスト
        self._build_ui()
        self.new_question()

    def _build_ui(self):
        """UI を構築する"""
        # タイトル
        title_frame = tk.Frame(self.root, bg="#3776ab", pady=12)
        title_frame.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(
            title_frame, text="タイピング練習",
            font=("Noto Sans JP", 16, "bold"),
            bg="#3776ab", fg="white"
        ).pack()

        main = tk.Frame(self.root, bg="#f8f9fc", padx=15, pady=15)
        main.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        # 出題テキスト
        q_frame = ttk.LabelFrame(main, text="お題", padding=10)
        q_frame.pack(fill=tk.X)
        self.target_text = tk.Text(q_frame, height=3, font=("Consolas", 14), wrap=tk.WORD, bg="white")
        self.target_text.pack(fill=tk.X)
        self.target_text.config(state=tk.DISABLED)
        self.target_text.tag_configure("ok", foreground="#2e7d32")
        self.target_text.tag_configure("ng", foreground="white", background="#c62828")

        # 入力欄
        in_frame = ttk.LabelFrame(main, text="ここに入力してください", padding=10)
        in_frame.pack(fill=tk.X, pady=8)
        self.input_var = tk.StringVar()
        self.input_entry = ttk.Entry(in_frame, textvariable=self.input_var, font=("Consolas", 14))
        self.input_entry.pack(fill=tk.X)
        self.input_entry.bind("<KeyRelease>", self._on_key)
        self.input_var.trace_add("write", lambda *a: self._update_highlight())

        # ステータス
        stat_frame = tk.Frame(main, bg="#f8f9fc")
        stat_frame.pack(fill=tk.X, pady=4)
        self.status_var = tk.StringVar(value="経過: 0.0 秒 / 正解: 0 / ミス: 0")
        tk.Label(stat_frame, textvariable=self.status_var, font=("Noto Sans JP", 11), bg="#f8f9fc").pack(side=tk.LEFT)

        # 操作ボタン
        btn = tk.Frame(main, bg="#f8f9fc")
        btn.pack(pady=8)
        ttk.Button(btn, text="次の問題", command=self.new_question).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(btn, text="記録を保存", command=self.save_history).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(btn, text="記録を読込", command=self.load_history).pack(side=tk.LEFT, padx=4)

        # 履歴
        hist_frame = ttk.LabelFrame(main, text="練習履歴 (WPM = Words Per Minute)", padding=6)
        hist_frame.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)
        self.hist_text = tk.Text(hist_frame, height=8, font=("Consolas", 10), bg="white", state=tk.DISABLED)
        self.hist_text.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

    def new_question(self):
        """新しい問題を出題する"""
        self.target = random.choice(self.SAMPLES)
        self.start_time = None
        self.input_var.set("")
        self.input_entry.focus_set()
        self.target_text.config(state=tk.NORMAL)
        self.target_text.delete("1.0", tk.END)
        self.target_text.insert("1.0", self.target)
        self.target_text.config(state=tk.DISABLED)
        self.status_var.set("経過: 0.0 秒 / 正解: 0 / ミス: 0")

    def _on_key(self, event):
        """キー入力ハンドラ: 完了判定"""
        if self.start_time is None and self.input_var.get():
            self.start_time = time.time()
        typed = self.input_var.get()
        if typed == self.target:
            self._finish()

    def _update_highlight(self):
        """入力に応じてお題テキストを色分け表示する"""
        typed = self.input_var.get()
        self.target_text.config(state=tk.NORMAL)
        # タグ削除
        for tag in ("ok", "ng"):
            self.target_text.tag_remove(tag, "1.0", tk.END)
        # 1文字ずつ判定
        ok_count = ng_count = 0
        for i, ch in enumerate(typed):
            if i >= len(self.target):
                break
            tag = "ok" if ch == self.target[i] else "ng"
            self.target_text.tag_add(tag, f"1.0+{i}c", f"1.0+{i+1}c")
            if tag == "ok":
                ok_count += 1
            else:
                ng_count += 1
        self.target_text.config(state=tk.DISABLED)
        elapsed = (time.time() - self.start_time) if self.start_time else 0.0
        self.status_var.set(f"経過: {elapsed:.1f} 秒 / 正解: {ok_count} / ミス: {ng_count}")

    def _finish(self):
        """完了処理: WPM 計算と履歴登録"""
        elapsed = max(0.001, time.time() - self.start_time)
        words = len(self.target.split())
        wpm = words / (elapsed / 60.0)
        # ミス数: 入力履歴から推定できないので入力欄上の差分は無し
        record = {
            "text": self.target,
            "elapsed": round(elapsed, 2),
            "wpm": round(wpm, 1),
        }
        self.history.append(record)
        self._refresh_history()
        messagebox.showinfo("完了", f"クリア!\n経過時間: {elapsed:.2f} 秒\nWPM: {wpm:.1f}")
        self.new_question()

    def _refresh_history(self):
        """履歴一覧を表示する"""
        self.hist_text.config(state=tk.NORMAL)
        self.hist_text.delete("1.0", tk.END)
        for i, r in enumerate(self.history[-20:], 1):
            self.hist_text.insert(tk.END, f"{i:>2}. WPM={r['wpm']:>5.1f}  時間={r['elapsed']:>5.2f}s  {r['text'][:40]}...\n")
        self.hist_text.config(state=tk.DISABLED)

    def save_history(self):
        """履歴を JSON 形式で保存する"""
        if not self.history:
            messagebox.showinfo("情報", "保存する履歴がありません")
            return
        path = filedialog.asksaveasfilename(
            defaultextension=".json",
            filetypes=[("JSONファイル", "*.json")],
            initialfile="typing_history.json",
        )
        if not path:
            return
        try:
            with open(path, "w", encoding="utf-8") as f:
                json.dump(self.history, f, ensure_ascii=False, indent=2)
            messagebox.showinfo("保存完了", f"保存しました: {path}")
        except Exception as e:
            messagebox.showerror("エラー", f"保存失敗: {e}")

    def load_history(self):
        """履歴を JSON ファイルから読み込む"""
        path = filedialog.askopenfilename(filetypes=[("JSONファイル", "*.json")])
        if not path or not os.path.exists(path):
            return
        try:
            with open(path, "r", encoding="utf-8") as f:
                self.history = json.load(f)
            self._refresh_history()
            messagebox.showinfo("読込完了", f"{len(self.history)} 件読み込みました")
        except Exception as e:
            messagebox.showerror("エラー", f"読み込み失敗: {e}")


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App058(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

タイピング練習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

App058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。