数値演算
Pythonでは数値演算が非常に重要な役割を果たします。以下の種類の数値演算を行うことができます。
基本的な算術演算
- 加算 (+)
- 減算 (-)
- 乗算 (*)
- 除算 (/)
- 整数除算(//)
- 剰余 (%)
- べき乗 (**)
- 階乗 (math.factorial())
a = 10
b = 3
print(a + b) # 加算 出力: 13
print(a - b) # 減算 出力: 7
print(a * b) # 乗算 出力: 30
print(a / b) # 除算 出力: 3.3333333333333335
print(a // b) # 整数除算 出力: 3
print(a % b) # 剰余 出力: 1
print(a ** b) # べき乗 出力: 1000
代入演算
- 変数への代入 (=)
- 複合代入演算 (+=, -=, *=, /=, %=, **=)
x = 5
x += 3 # x = x + 3 = 8
x -= 1 # x = x - 1 = 7
x *= 2 # x = x * 2 = 14
x /= 7 # x = x / 7 = 2.0
x //= 7 # x = x // 7 = 0.0
比較演算
- 等しい (==)
- 等しくない (!=)
- より大きい (>)
- より小さい (<)
- 以上 (>=)
- 以下 (<=)
a = 10
b = 5
print(a == b) # False
print(a != b) # True
print(a > b) # True
print(a < b) # False
print(a >= b) # True
print(a <= b) # False
ビット演算
- ビット論理積 (&)
- ビット論理和 (|)
- ビット排他的論理和 (^)
- 右シフト (>>)
- 左シフト (<<)
- ビット反転 (~)
a = 0b1010 # 2進数 1010 = 10
b = 0b1100 # 2進数 1100 = 12
print(bin(a & b)) # ビット論理積 出力: 0b1000 (8)
print(bin(a | b)) # ビット論理和 出力: 0b1110 (14)
print(bin(a ^ b)) # ビット排他的論理和 出力: 0b110 (6)
print(bin(a >> 1)) # 右シフト 出力: 0b101 (5)
print(bin(b << 2)) # 左シフト 出力: 0b110000 (48)
数学関数
-
絶対値 (abs())
-
最大値・最小値 (max(), min())
-
商と剰余 (divmod())
-
べき乗と平方根 (pow(), sqrt())
-
円周率と自然対数の底 (math.pi, math.e)
-
三角関数 (sin(), cos(), tan())
-
対数関数 (log(), log10())
-
その他 (math, cmath モジュールにあるさまざまな関数)
import math
print(abs(-5)) # 絶対値 出力: 5
print(max(2, 7, 1)) # 最大値 出力: 7
print(min(4, 9, 2)) # 最小値 出力: 2
print(divmod(10, 3)) # 商と剰余 出力: (3, 1)
print(pow(2, 3)) # べき乗 出力: 8
print(math.sqrt(25)) # 平方根 出力: 5.0
print(math.pi) # 円周率 出力: 3.141592653589793
print(math.sin(math.pi/2)) # Sin値 出力: 1.0
print(math.log(100, 10)) # 常用対数 出力: 2.0
これらの演算とPythonの数値型(int, float, complex)を組み合わせることで、様々な数値計算を行うことができます。より高度な数値処理が必要な場合は、NumPyやSciPyなどの専門ライブラリを使用します。