Pythonのint型とfloat型の基本的な演算・例題について

ふゅか

ねえ、Pythonのint型とfloat型ってどう違うのか教えてくれる？

はるか

うん、int型は整数だけ。float型は小数点のある数を扱う。例えば、10はint、10.1はfloat。

1. int型とfloat型について

Python では、int 型と float 型の両方を使用して数値を扱います。それぞれの型の特徴と使い方を見ていきましょう。

2. int 型

int 型は、整数を表現するためのデータ型です。整数は、負の値や 0、正の値を含む範囲で任意の大きさの数を表現できます。Python 2 では、int 型と long 型が別々に存在していましたが、Python 3 では int 型のみが存在し、非常に大きな整数も扱えるようになっています。

x = 10  # 10
y = -20 # -20
z = 0   # 0
big_num = 1234567890123456789012345678901234567890  # 任意の大きさの整数

3. float 型

float 型は、小数を表現するためのデータ型で、浮動小数点数を使って数値を扱います。浮動小数点数は、整数よりも小数点以下の値を表現するために使用されます。

x = 10.1  # 10.1
y = -20.0 # -20.0

はるか

それと、float型は小数も含めて計算する時に使う。

ふゅか

そうそう、float型を使うと、例えば10.1 + 20.2みたいな計算もできるんだよね！ただ、コンピュータって2進数で数を表すから、たまに小数点以下の誤差が出るって聞いたことがあるわ。

4. 演算

Python では、int 型と float 型に対して様々な算術演算が可能です。次の表は、代表的な演算子をまとめたものです。

4.1. int 型の演算

wa = 12 + 46         # 和
sa = 16 - 798        # 差
seki = 16 * 16       # 積
shou = 55 / 5        # 商 (小数)
shou_int = 55 // 5   # 商 (整数)
amari = 84 % 5       # 余り
bekijou = 5 ** 5     # 冪乗

print(wa, sa, seki, shou, shou_int, amari, bekijou)
# 出力: 58 -782 256 11.0 11 4 3125

4.2. float 型の演算

wa = 12 + 46         # 和
sa = 16 - 798.5      # 差
seki = 16 * 16.6     # 積
shou = 55.5 / 5      # 商 (小数)
amari = 84.3 % 5     # 余り
bekijou = 5 ** 0.5   # 冪乗

print(wa, sa, seki, shou, amari, bekijou)
# 出力: 58 -782.5 265.6 11.1 4.299999999999997 2.23606797749979

float 型の計算では、小数点以下の桁数が多くなることがあります。これは、コンピュータ内部での数値表現が 2 進数を基にしているためです。10 進数で有限小数となる数が、2 進数では循環小数になる場合があり、その結果として計算誤差が発生します。

5. 型の確認

Python では、type() 関数を使って変数の型を確認することができます。例えば、次のように巡回数を利用して整数 (int) と浮動小数点数 (float) の型を確認することができます。

junkai = 142857
junkai_shou = 0.142857

print(type(junkai))      # <class 'int'>
print(type(junkai_shou)) # <class 'float'>

このコードでは、junkai は整数であるため int 型、junkai_shou は小数であるため float 型であることが確認できます。

はるか

型の確認は type() 関数を使う。

5.1. int 型と float 型、str 型の違い

数値データ型には、int 型と float 型の他に文字列型 (str) があります。それぞれの例を以下に示します。

1234   # int (整数)
123.5  # float (浮動小数点数)
123.0  # float (浮動小数点数)
"123"  # str (文字列)

上記の例では、1234 は整数、123.5 と 123.0 は小数、そして "123" は文字列であることがわかります。それぞれの型を使い分けることで、プログラムに応じた適切なデータ操作が可能となります。

このように、int 型と float 型は、数値データを扱うために非常に便利であり、演算や型の確認など様々な操作を簡単に行うことができます。

6. 例題

6.1. 例題 1: int 型の基礎

# 解答例
x = 25 * 4
y = 100 / 5
z = 10 % 3

print("25 × 4 =", x)
print("100 ÷ 5 =", y)
print("10 ÷ 3 の余り =", z)

6.2. 例題 2: float 型の基礎

# 解答例
a = 3.14 * 2
b = 5.75 / 1.5
c = 2.5 + 3.75

print("3.14 × 2 =", a)
print("5.75 ÷ 1.5 =", b)
print("2.5 + 3.75 =", c)

6.3. 例題 3: int 型と float 型の組み合わせ

# 解答例
p = 10 + 3.5
q = 20 / 4.2
r = 7 * 2.1

print("10 + 3.5 =", p)
print("20 ÷ 4.2 =", q)
print("7 × 2.1 =", r)

6.4. 例題 4: 型変換

# 解答例
int_value = 10
float_value = 5.99

# 型変換
converted_float = float(int_value)
converted_int = int(float_value)

print("10 を浮動小数点数に変換すると:", converted_float)
print("5.99 を整数に変換すると:", converted_int)

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