python基礎　数値を扱う

python基礎
2024.01.29

前回の記事で環境構築が完了したので、今回はいよいよpythonを使ったプログラミングをしていきたいと思います。

まずは数値計算から変数の扱い方まで解説いたします。

数値計算

四則演算

pythonでは四則演算を以下記号で表します。

+足し算
–引き算
*掛け算
/割り算

では実際にプログラミングをしていきましょう。

Python
1 + 1

2

Python
10 - 5

5

Python
2 * 3

6

Python
16 / 5

3.2

セルに書いた計算式の答えが出力されたかと思います。

また、あまりの出力や累乗の計算は以下のように行います。

Python
#あまりの計算
16 % 5

1

Python
#累乗の計算
2 ** 4

16

演算子の優先順位

通常の計算と同じようにプログラム上でも×や÷が優先して計算されます。

Python
1 + 2 * 3

7

+や-を優先して計算したいときには優先したい式を（）で囲みます。

Python
(1 + 2) * 3

9

実数のべき表示

非常に大きな実数は10のべき表示で表されます。e+301は10の301乗です。

Python
2.0**1000

1.0715086071862673e+301

これは小さい数でも同様です。e-302は10の-302乗です。

Python
2.0**-1000

9.332636185032189e-302

変数を扱う

プログラミングにおける変数とは、プログラム内でデータを一時的に格納するための記憶領域です。

数値や文字列、配列など、さまざまなデータを格納できます。

変数には名前（変数名）が付けられ、その名前を使ってデータの読み書きが行われます。

一度作った変数は、プログラムの実行中にいつでも呼び出すことができて、入れた値を取り出したり、変更したりできます。

変数を使った演算

まずは変数の定義をしてみましょう。

Python
#piに円周率を格納し、xに文字を格納
pi = 3.141592
x = 'Hello world'

これで変数の定義が完了しました。出力は何もないかと思います。

それではこの変数を使っていきましょう。

Python
#半径2の円の面積を計算
2 * 2 * pi

12.566368

Python
#Hello worldと出力する
x

Hello world

変数を定義していたので、このような出力結果となります。

また、計算式の結果を変数で定義することも可能です。

Python
#半径2の円の面積を変数に格納
y = 2 * 2 * pi

yに半径2の円の面積が格納されました。これ以降はyと入力するとこの定義された内容が出力されます。

Python
y

12.566368

変数は再度定義することで上書きすることも可能です。

Python
#半径3の円の面積を変数に格納
y = 3 * 3 * pi
Python
y

28.274328

プログラム上で何度も使うものは変数で定義をし、変更箇所をわかりやすくしましょう。

変数名について

変数名についてはなんでもいいわけではなく、最低限規則があるので解説します。

まず変数名の先頭に数値を書くとエラーになります。

Python
2ad = 6

SyntaxError: invalid decimal literal

前回解説したSyntaxErrorがでましたね。構文が間違っているとのことです。

先頭に数値は入れないようにしましょう。

また、大文字と小文字は区別されます。

Python
M = 6
Python
m

NameError: name ‘m’ is not defined

mは定義されていないとエラーが出ました。大文字に定義しても小文字では呼び出せません。

ではこれではどうでしょう。

Python
in = 6

SyntaxError: invalid syntax

こちらもSyntaxErrorが出ました。何がいけないのでしょうか。

実は「in」というのはpythonですでに定義された関数があるため、エラーとなってしまいます。

pythonではこのようにすでに関数で定義されている文字に変数は定義できないため、気を付けましょう。

データ型

最後に数値のデータ型について解説します。

データ型とは、変数に入れるデータの種類のことで、数値型、文字列型、ブール型、リスト型、タプル型、辞書型等様々あります。

今回は数値型であるint型とfloat型について解説します。

int型

int型は整数を表すオブジェクトです。

Python
int(10)

10

Python
int(3.14)

3

このようにint型では整数を表示し、少数はカットされます。

float型

float型は浮動小数点を表すオブジェクトです。

Python
float(10)

10.0

Python
float(3.14)

3.14

このようにfloat型はしっかりと小数点まで扱ってくれます。

最後に

今回はpythonの数値計算について解説しました。

数値計算はプログラミングの基礎になるので、ここでしっかりマスターしましょう。

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