Python入門|基本的な計算方法をマスター【四則演算】

  • 公開日:2018/05/23
  • 更新日:2018/10/19
  • 投稿者:n bit

Pythonを使った基本的な計算方法を学習します。四則演算を中心に変数などを使った少し拡張した計算方法まで実際のコードを提示しながら解説。実際のプログラミングの中では計算を多数利用することになりますのでしっかりとマスターしておきましょう。

  • Python

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数値演算子を使った計算方法

Pythonのプログラミングにおいても頻繁に利用することとなる数値の演算について解説します。基本的な計算方法は小学校の時に習った算数と同じです。覚える事はどのような記号を使いどのような結果をもたらすのかを学習しておけば利用するシーンでスムーズにコードを記述することができます。

数値の計算に使う記号のことを演算子と呼びます。

+:加算(足し算)

足し算を行うときには演算子「+」を利用します。こちらはもう解説するまでもないと思います。

x = 10 + 20

print(x)

出力結果

  • \(10+20=30\)

10足す20ですので出力結果は30となります。

30

-:減算(引き算)

引き算を行うときには演算子「-」を利用します。こちらも解説の必要はありませんね。

x = 10 - 20

print(x)

出力結果

  • \(10-20=-10\)

10引く20ですので出力結果は-10となります。

-10

*:乗算(掛け算)

掛け算を行うときには演算子「*」を利用します。算数では「\(×\)」を利用しますがPythonを使ったプログラミングコードでは「*」を利用することに注意してください。

x = 10 * 20

print(x)

出力結果

  • \(10×20=200\)

10掛ける20ですので出力結果は200となります。

200

負の数を扱う

ちなみに負の数を扱いたい場合は、数値の前に直接マイナス記号つけてください。

x = -10 * 20

print(x)

出力結果

  • \(-10×20=-200\)

-10掛ける20ですので出力結果は-200となります。

-200

**:べき乗

べき乗(\(n\)乗)の計算を行うときには演算子「**」を利用します。

x = 10 ** 3

print(x)

出力結果

  • \(10^3\)

10を3乗しますので出力結果は1000\(10×10×10=1000\)となります。

1000

/:除算(割り算)

割り算を行うときには演算子「/」を利用します。算数では「\(÷\)」を利用しますがPythonを使ったプログラミングコードでは「/」を利用することに注意してください。

x = 10 / 3

print(x)

出力結果

  • \(10÷3=3.333・・・\)

10割る3ですので出力結果は3.333・・・となります。

3.3333333333333335

//:除算(小数点以下切り捨て)

小数点以下を切り捨てた割り算を行うときには演算子「//」を利用します。つまり、割り算の整数の商を求めます。

x = 10 // 3

print(x)

出力結果

  • \(10÷3=3.333・・・\) の小数点以下を切り捨て

10割る3で結果3.333・・・の小数点以下を切り捨てるので、出力結果は3となります。

3

%:剰余(除算した余り)

割り算の余りを求める場合には演算子「%」を利用します。

x = 10 % 3

print(x)

出力結果

  • \(10÷3=3余り1\)
10割る3の余りを求めるので、出力結果は1となります。
1

divmod関数:除算&剰余

Pythonには割り算を行ったときの小数点以下を切り捨てた答え(割り算の整数の商)とその余りを同時に求める関数が用意されています。

以下のコードのように別々に求めることもできます。

x = 10 // 3

y = 10 % 3
print(x, y)

出力結果

3 1

しかし、両方の答えが欲しい場合には1つの関数で同時に両方の答えを求めたほうが早いのでdivmod関数を利用します。

x = divmod(10, 3)

print(x)

出力結果

(3, 1)

数値演算子の優先順位

数値の演算には優先順位があります。

演算子による優先順位

演算子による優先順位の考え方は通常の数学と同じです。

x = 10 + 5 * 2

print(x)

出力結果

  • \(10+5×2=20\)
加算、減算よりも乗算、除算の方が優先されますので先に5掛ける2を計算し、その答えに10を足して出力結果は20となります。
20

()括弧による優先順位の変更

こちらも一般的な数学と同じで()括弧でくくることで演算子の演算優先順位を任意で変更することができます。先ほど()括弧なしで計算した数式を、()括弧でくくることで優先順位を変更してみます。

x = (10 + 5) * 2

print(x)

出力結果

  • \((10+5)×2=30\)
通常は加算、減算よりも乗算、除算の方が優先されますが、\((10+5)\)が()括弧でくくられているので先に10足す5を計算し、その答えに2掛けて出力結果は30となります。
30

()括弧は入れ子で指定することも可能です。(通常このような不細工な数式はなかなかありえないと思いますがw)

x = ((3 + -10) * 20 - 10) ** 2

print(x)

出力結果

\(((3 + -10)×20-10)^2\)

22500

今日のdot

今回学習したPythonによる基本的な演算子の特徴や計算例などを以下の表にまとめています。今後Pythonプログラミングの中で演算方法を忘れてしまった場合は見直し様に利用してください。

演算子演算例演算
+a + b加算(足し算)
a – b減算(引き算)
*a * b乗算(掛け算)
**a ** bべき乗
/a / b除算(割り算)
//a // b除算(小数点以下切り捨て)
%a % b剰余(除算した余り)

また、今回紹介したdivmod関数以外にもPythonでは数値演算に利用できる関数が多数用意されています。この先のコンテンツでまた詳しく紹介しますが、ここでは紹介までに利用頻度が高そうなものを一覧表にして掲載しておきます。

関数演算例演算
pow()pow(a, b)
pow(a, b, c)
べき乗
(aのb乗)
(aのb乗をcで割った余り)
divmod()divmod(a, b)整数の商と剰余(a:整数の商、b:剰余)
round()round(a)
round(a, b)
数値の四捨五入
(a:aを四捨五入して整数化)
(a:aをbの小数点以下の桁数で四捨五入)
abs()abs(a)絶対値(aの絶対値)
min()min(a, b, c, ・・・)最小の数値を取得
max()max(a, b, c, ・・・)最大の数値を取得

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