【Python 文法】数値型の基本を徹底解説!整数(int)と浮動小数点数(float)の違いとは?

Python

Pythonの学習を始めたばかりの皆さん、こんにちは! プログラミングの世界では、数値を正しく扱うことが基本中の基本です。

「整数と小数ってどう違うの?」「計算はどうやってやるの?」といった疑問は、誰もが最初に抱くものです。

この記事を読めば、Pythonにおける数値の基本的な扱い方がしっかりと身につき、今後の学習がスムーズに進むこと間違いなしです。

はじめに:Pythonにおける数値型の重要性

この記事では、Pythonの数値型、特に**整数型(int)浮動小数点数型(float)**に焦点を当てて、その違いから基本的な計算方法までを分かりやすく解説します。

プログラミングでは、商品の価格を計算したり、データの個数を数えたりと、様々な場面で数値を使います。数値型を正しく理解することは、意図した通りのプログラムを作るための第一歩であり、非常に重要です。

Pythonの基本的な数値型は2種類

まず、Pythonでよく使う基本的な数値型は**「整数型」「浮動小数点数型」**の2つです。 この2つの違いを理解することが、最初のステップになります。

整数型 (int) – 小数点のない数値

**int**は、-1, 0, 100のような、小数点を含まない数値を扱うためのデータ型です。個数や回数など、きっちりとした数を表現するのに使われます。

浮動小数点数型 (float) – 小数点のある数値

**float**は、3.14, -0.01, 2.7e5のような、小数点を含む数値を扱うためのデータ型です。重さや割合など、より精密な値を表現するのに適しています。

整数型 (int) の使い方

整数型(int)は、数値をそのまま書くだけで使えます。 非常にシンプルで直感的に扱うことができます。

基本的な書き方

変数を宣言し、数値を代入するだけで整数型の変数を作成できます。

# priceという変数に100を代入
price = 100
# amountという変数に-5を代入
amount = -5

print(price)
print(amount)

実行結果:

100
-5

桁区切りのアンダースコアで見やすく

桁数が多くなると、数値が読みにくくなることがあります。 そんな時は、数値の間にアンダースコア _ を入れて、見た目を分かりやすくすることができます。この記法はPython3.6以降で利用でき、計算上は無視されます。

# 100万をアンダースコアで区切って代入
large_number = 1_000_000

# アンダースコアは計算時には無視される
print(large_number) # => 1000000
print(large_number + 1) # => 1000001

実行結果:

1000000
1000001

浮動小数点数型 (float) の使い方

浮動小数点数型(float)も、小数点をつけた数値を書くだけで簡単に使えます。

基本的な書き方

数値に小数点を含めることで、自動的にfloat型として認識されます。

# 円周率
pi = 3.14159
# 割引率
discount_rate = 0.8

print(pi)
print(discount_rate)

実行結果:

3.14159
0.8

指数表記(eを使った表現)

非常に大きな数値や小さな数値を表現する際には、e を使った指数表記が便利です。eは「10の何乗か」を示します。

# 1.2 x 10の5乗 (120000.0)
big_float = 1.2e5
# 3.4 x 10の-3乗 (0.0034)
small_float = 3.4e-3

print(big_float)
print(small_float)

実行結果:

120000.0
0.0034

数値型を使った基本的な計算(算術演算子)

Pythonでは、私たちが普段使っている計算記号(演算子)とほぼ同じように計算ができます。 ここで紹介する演算子は、Python 3系で広く一般的に使われています。

四則演算(+, -, *, /)

足し算、引き算、掛け算、割り算は、それぞれ +, -, *, / を使います。 特に、割り算 / の結果は、答えが整数であっても必ずfloat型になる点に注意してください。

a = 10
b = 3

print(a + b) # 足し算
print(a - b) # 引き算
print(a * b) # 掛け算
print(a / b) # 割り算

実行結果:

13
7
30
3.3333333333333335

少し特殊な計算(//, %, **)

四則演算に加えて、プログラミングでよく使われる特殊な計算も覚えておきましょう。

  • // : 切り捨て除算(割り算の商の整数部分だけを求める)
  • % : 剰余(割り算の余りを求める)
  • ** : べき乗(るい乗を計算する)
a = 10
b = 3

print(a // b) # 10割る3の商は3
print(a % b)  # 10割る3の余りは1
print(a ** b) # 10の3乗は1000

実行結果:

3
1
1000

型の確認と変換(キャスト)

変数が現在どのデータ型なのかを確認したり、意図的に型を変換したりすることも重要です。

type()関数でデータ型を確認しよう

type() 関数を使うと、変数が int なのか float なのかを簡単に確認できます。

num_int = 100
num_float = 3.14

print(type(num_int))
print(type(num_float))

実行結果:

<class 'int'>
<class 'float'>

int(), float()で型を変換する方法

データ型を意図的に変換することを型キャストと呼びます。

  • int(値) : 値を整数型に変換します。floatintにすると、小数点以下は切り捨てられます
  • float(値): 値を浮動小数点数型に変換します。
# float型をint型に変換(小数点以下は切り捨て)
val_float = 9.81
val_int = int(val_float)
print(val_int)       # => 9
print(type(val_int)) # => <class 'int'>

# int型をfloat型に変換
score_int = 80
score_float = float(score_int)
print(score_float)       # => 80.0
print(type(score_float)) # => <class 'float'>

実行結果:

9
<class 'int'>
80.0
<class 'float'>

まとめ:数値型を使いこなしてプログラミングの基礎を固めよう

今回は、Pythonの文法の中でも特に基本的な数値型について解説しました。

  • 整数型 (int): 小数点のない数値。
  • 浮動小数点数型 (float): 小数点のある数値。
  • 基本的な計算: +, -, *, /, //, %, ** などの算術演算子が使える。
  • 型の確認と変換: type()で型を確認し、int(), float()で型を変換できる。

数値型の扱いは、あらゆるプログラムの基礎となります。 この記事を参考に、ぜひ実際にコードを書きながら手を動かして、感覚を掴んでみてください。 この基礎が固まれば、今後のPython学習がより一層楽しくなるはずです!

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