【Python入門】pythonでの数値の使い方は？
演算方法やライブラリ『math』までご紹介

本記事では、python入門ということで、Pythonでの数値の使い方について紹介していこうと思います。

基本的な数値の使い方から少し応用的な例までご紹介していこうと思うのでぜひ最後まで見ていってください。

ちなみに、本ブログでは初心者の方でもわかりやすいように丁寧に説明しているのでご安心ください。

また、pythonをまだインストールしていないといった方は以下の記事を参考にしてインストールしてみましょう。

　数値の使い方

本記事では、まず初めに数値の基本的な使い方について説明していこうと思います。
数値はPythonのコードを書く上で必要不可欠なのでぜひどういったものなのかを今日で覚えてしまいましょう。

数値とは？

pythonを用いるといろいろなことが出来ますが、できることの一つとして四則演算などの計算があげられます。
その計算に使われる数字のことを数値と呼んだりします。

例えば、整数とか小数とか分数とか、、、
これらはすべて数値に該当することになります。

簡単な四則演算

ではここからは、実際のコードを用いて数値の使い方を確認していきます。

数値は、先ほども述べたように主に計算を行う際に使用されます。
ここで、具体的な例を見ていきましょう。

<input>

print('四則演算')
print(1 + 1)
print(5 - 2)
print(2 * 3)
print(4 / 2)
print('割った時の商を求める')
print(5 // 2)
print('割った時の余りを求める')
print(5 % 2)

<output>

四則演算
2
3
6
2.0
割った時の商を求める
2
割った時の余りを求める
1

ここら辺は、コードを読めばなんとなくわかるかと思います。

余りが出る割り算では、割った時の余りや商を個別で求められるので、確認しておきましょう。

小数・べき乗・変数を使用した演算

続いては、小数やべき乗などの計算方法です。

<input>

# 小数の計算
print(0.3 + 0.2)
# べき乗
print(5 ** 2)
print(5 ** 3)
# 変数同士の演算
a = 1
b = 5
print(a + b)
# 小数の型
c = 0.1
print(a, type(a))
print(c, type(c))
# 小数の四捨五入
d = 3.1415
e = 3.1465
print(round(d, 2))
print(round(e, 2))
print(round(e, 3))

<output>

0.5
25
125
6
1 <class 'int'>
0.1 <class 'float'>
3.14
3.15
3.147

こちらも基本的にはコードを読んでもらえれば大丈夫だと思います。

いくつか重要な点に触れておくと、まず小数の型ですね。
<input>の13行目で小数が格納された変数cの型を出力しています。
この行に対応する出力結果を見ると、<class 'float'>となっていることがわかると思います。
つまり、小数は『float型』というわけです。

また、新しく『round()』という関数が出てきました。
こちらは、第一引数の小数を四捨五入するといったもので第二引数が小数第何位まで表示するのかを指定しています。

　ライブラリ『math』の使い方

続いて、演算によく使われるライブラリ『math』の使い方や『math』を使用するとどのようなことが出来るようになるのかを簡単にご紹介していこうと思います。

『math』とは？

mathとは、数学計算用として用いられるライブラリの一種です。
ちなみにライブラリとは、複数の機能を部品化したものであり、これを使用することであらゆる処理を簡単に行うことが出来ます。

mathは数学計算用のライブラリなので、計算するうえで必要となるいくつかの機能を兼ね備えていることになります。

先ほど示した四則演算や累乗の計算は、それほど複雑ではないのでわざわざ『math』を使用する必要もないですが、より複雑な計算を行う上で『math』は非常に有用なものになっています。

では、ここからは『math』の使い方や『math』を使用することでできることを見ていきましょう。

『math』の使い方

『math』のようなライブラリは、コードの最初に「このライブラリを使用するよ」といったことを宣言してあげないといけません。
あくまで、ライブラリとは外部の部品でそこから機能を提供してもらうので、この宣言なしには使用することが出来ないのです。
では、実際に『math』を使用している様子を見ていきましょう。

<input>

# 「ライブラリを使用するよ」という宣言
import math

# 平方根
print(math.sqrt(4))

<output>

2.0

まず、コードの先頭に『import ○○』と書いて使用するライブラリをコンピュータに伝えます。

そうするとライブラリに入っている機能を使用することが出来るので、実際に使ってみました。

今回は、mathの機能の中でも基本的なsqrt(平方根)を使用してみました。
math.○○と記述することで、mathの中の○○という機能を使用するといった命令になるので、必ず『math』と書くのを忘れないようにしましょう。

『math』を使って出来ること

では、ここからはmathを使用するとできることをいくつか紹介していこうと思います。

<import>

import math

# math.pow(x, y)でxのy乗
print(math.pow(2, 4))
# math.floor(x)でx以下の最大の整数
print(math.floor(4.2))
# math.ceil(x)でx以上の最小の整数
print(math.ceil(4.2))
# math.trunc(x)でxの小数点以下切り捨て
print(math.trunc(2.5))
# math.exp(x)でeのx乗
print(math.exp(3))
# math.log(x)でlog(x)
print(math.log(10))
# math.sin(x)でsin(x)
print(math.sin(10))

<output>

16.0
4
5
2
20.085536923187668
2.302585092994046
-0.5440211108893698

このように、数学の計算に使用するような様々な処理を行うことが出来ます。

また、この他に何が出来るか気になる方は、下記のようなコードを実行すると、mathを用いてできるすべての処理を一覧で見ることが出来ます。
気になる方は試してみましょう。

print(help(math))

　まとめ

今回は数値について、簡単な演算方法からライブラリを用いた少し複雑な処理までご紹介してきましたがいかがだったでしょうか。

数値を用いた処理やライブラリの利用方法に関しては、今後プログラミングを学ぶ上で非常に重要になってきます。

早めにやり方を覚えてしまいましょう。