【初心者向け】 Pythonプログラミングで数値計算をしてみよう

Python

この記事ではおもに以下のポイントを説明しております。

  • Pythonで数値計算を始めるための準備
  • 数値計算でよく使うライブラリについて

より入門者向けの情報、Pythonのインストール方法について知りたいという方は
ぜひこちらの記事を読んでみてください↓

こんにちは。この記事を書いたHATOBA(はとば)です。

  • 開発経験5年以上のエンジニア
  • 大学時代に勉強~現場での業務経験もあり
  • プログラミング、論理思考が得意

Pythonプログラミングとは何か?

Pythonプログラミングとは、読み書きがしやすく、初心者でも学びやすい計算用の言語です。
特に数値の計算に向いており、教育現場や仕事でも多く使われています。

結論から申し上げますと、Pythonは「やさしくて力強い道具」と言えるでしょう。

理由は以下の通りです。

  • 言葉のような書き方で覚えやすい
  • むずかしい準備をしなくてもすぐに始められる
  • 数値を使った計算やまとめが得意

たとえば、次のような簡単な計算が一行でできます。

print(5 + 3 * 2)  # 結果は11

このように、Pythonは初めての方にも扱いやすく、数の取り扱いにも向いています。
そのため、まずは基本から安心して取り組んでいただけます。

Pythonで数値計算を始める準備

Pythonで数値計算を始めるには、まず環境の準備が必要です。ですが、安心してください。手順はとても簡単です。

まず最初に知っていただきたいのは、「Pythonは無料で使える」ということです。そのうえで、準備の手順は以下のとおりです。

  • 公式のホームページからPythonを入れる
  • パソコンに合わせて(例:Windows、Mac)選ぶ
  • 入れたあとに「IDLE」などの画面が使えるか確認する

また、数値計算でよく使う道具(ライブラリ)も合わせて用意します。

  • math」…平方根や円周率などを扱える
  • numpy」…たくさんの数をまとめて計算できる

準備が整えば、すぐに本格的な計算にも進むことができます。
まずは単純なサンプルを動かしてみるところから始めてみましょう。

Pythonの基本的な数値計算の書き方

Pythonでは、日常で使うたし算やひき算などの計算を、簡単な記号で書けます。これがPythonが初心者向きと言われる理由の一つです。

たとえば、次のような計算が行えます。

print(10 + 5)   # たし算:15
print(10 - 5)   # ひき算:5
print(10 * 5)   # かけ算:50
print(10 / 5)   # わり算:2.0
print(10 % 3)   # あまり:1

また、変数を使うことで計算を分かりやすくできます。

a = 8
b = 2
print(a + b)  # 結果は10

このように、変数を使えば計算の内容が見やすくなります。
ポイントは次のとおりです。

  • 数字そのものではなく、わかりやすい名前をつける
  • 何度も同じ数字を使う場合に便利
  • 読みやすさや修正のしやすさが向上する

まずは基本の計算に慣れて、次のステップに進んでいきましょう。

Pythonで本格的な数値計算をする方法

Pythonでは、「numpy(ナムパイ)」という道具を使うことで、たくさんの数をまとめて計算できます。

たとえば、以下のようにして数の集まりを扱うことができます。

import numpy as np

配列 = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
合計 = np.sum(配列)
平均 = np.mean(配列)

print("合計:", 合計)   # 合計: 15
print("平均:", 平均)   # 平均: 3.0

このように、「numpy」は下のような点でとても便利です。

  • 数のまとまりを一気に計算できる
  • 合計・平均・最大・最小などをすぐ求められる
  • 表のように数をならべて整理できる

また、次のような機能もよく使われます。

  • np.max():最大の数を出す
  • np.min():最小の数を出す
  • np.sort():数を小さい順に並べる

このように、「numpy」を使うことで、より実用的な計算ができるようになります。ぜひ試してみてください。

Python数値計算のサンプルと解説

学んだことを身につけるには、実際に手を動かしてみることが大切です。
ここでは、かんたんなサンプルプログラムをご紹介します。

サンプルプログラム1:たし算の合計を求めよう

a = 12
b = 8
c = 15
print("合計は", a + b + c)

サンプルプログラム2:平均を求めよう

import numpy as np

点数 = np.array([70, 85, 90, 60])
平均点 = np.mean(点数)
print("平均点:", 平均点)

このように、基本的な書き方がわかっていれば、すぐに実践できます。

また、初心者がよく間違える例として、次のような点があります。

  • 「ゼロでわる」など、意味が通らない計算
  • 「名前を間違える」ことで変数が見つからない
  • 「かっこの数が合わない」ことで動かない

これらのエラーは、エラーメッセージをよく読むことで、直しやすくなります。
あせらずに一つずつ確認することが大切です。

まとめ:Pythonプログラミングで広がる活用法

Pythonの数値計算ができるようになると、さまざまな場面で役に立ちます。
実際、仕事や学びの中でも広く使われています。

たとえば、以下のような活用が考えられます。

  • 実験結果の計算やまとめ(理系の学び)
  • お金や売上の計算(事務や販売の仕事)
  • ゲームや道案内などの動きにも応用可能

また、計算だけでなく、まとめた数を表にしたり、絵にして見せることもできます。

これらは「見える化」と呼ばれ、伝わりやすさが向上します。

Pythonができると、

  • データを分析して考える力がつく
  • 仕事の効率がよくなる
  • 将来の就職にも役立つ

といった強みになります。

ぜひ、Pythonで数の世界を楽しみながら、身につけてみてください。

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