2013/01/07

Pythonの数値演算

Pythonの数値型の基本的な演算(算術演算)についてご紹介します。

最も基本的な四則演算――加減乗除(+ - * /)は次のように使うことができます。

a = 10
b = 3
としたとき、加減乗除は次の形で行うことができます。

a + b  # 13

a - b  # 7

a * b  # 30

a / b  # 3
a % b  # 1

除算は、「/」で商、「%」で余りを計算することができます。

また、a、bともに整数型(int)の場合の挙動は、Pythonのバージョンによって異なるため注意が必要です。Python 2.*系では結果は整数型(10/3 = 3)ですが、Python 3.*系では結果は不動小数点型(10/3 = 3.333...)となります。

ちなみに、a、bの符号が異なる場合の結果はは次のとおりになります。負の数を扱う場合はこの仕様を認識した上で使うのがよいかと思います(Python 2.*系の場合です)。
-10 / 3  # -4
-10 % 3  # 2

指数

指数の演算も次のとおり行うことができます。
2**3  # 8

比較

比較演算子(== != <> < <= > >=)も、他の言語と同様にひととおり使うことができます。

加減乗除と同じく
a = 10
b = 3
としたとき
a == b  # False
a != b  # True
a < b  # False
a > b  # True
となります。

モジュール

また、「math」という標準モジュールを使うと、その他の頻出演算や定数を使うことができます。
import math

math.sin(1)  # サイン
math.cos(1)  # コサイン
math.tan(1)  # タンジェント
math.atan(1)  # アークタンジェント
import math
math.pow(2,3)  # 指数の演算 8.0 
math.fabs(-3)  # 絶対値 3.0
import math
math.pi  # 3.141592...
math.e  # 2.718...

複素数

複素数の演算については、複素数型のメソッド、または「cmath」というモジュールで行うことが可能です。
c = 3 + 4j
c.real  # 3.0
c.imag  # 4.0
import cmath
cmath.phase(c)  # 角度を返す
cmath.polar(c)  # (ベクトルの大きさr, 角度phi)を返す (5.0, 0.927...)

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