はじめに

本演習では，プログラミング言語であるPythonを使用します．Pythonは以下のような特徴を持った言語で，世界中で広く用いられている無料の言語です．

• 構文がシンプルで，書きやすく，読みやすく，覚えやすい
• NumPyやSciPyといった，数値計算や科学技術計算に特化した高機能な多くのライブラリが無料で利用できる
• 実行前にコンパイルが不要なインタプリタ言語であり，すぐに実行できる

例えば，同じ計算（足し算）を100回行うプログラムをPythonとC言語で比較してみましょう．

# Python
a = 0.0
for i in range(100):
	a += 0.01
print("a = ", a)

/* C言語 */
#include <stdio.h>
double a = 0.0;
int main(void){
	for(int i = 0; i < 100; i++){
		a += 0.01;
	}
	printf("a = %f", a);
	return 0;
}

上記の実行結果は同じになりますが，Pythonのほうが書きやすく，読みやすい形になっていることは明白でしょう．

<aside> 💡

Pythonはコンパイルを必要としないことや，変数の型が場合によって解釈され直す動的型付けを採用していることから，コンパイルによって最適化を行えるC言語と比較して実行速度に劣るという欠点もあります．ただし，Pythonの動作を高速化させるための方法もたくさんあります．

</aside>

(2025/09時点)

Pythonを使用する方法には主に２種類存在します．自分の持っている環境に合わせて，適したほうを選択してください．

• Google Colaboratory (Google Colab)のオンライン環境にアクセスして実行する．
• 自身のPCにAnacondaなどのPython環境をインストールして実行する．

Pythonで数値計算をはじめよう

四則演算

Google Colabにアクセスするか，anaconda NavigatorからQt consoleを立ち上げて，以下を1行ずつ実行してみましょう．#以降のコメント部は説明ですので，書かなくてかまいません．

a = 1 # 新しい変数の定義
b = 2 # 新しい変数の定義
a + b # 加算
a - b # 減算
c = 0.1 # 浮動小数点数の定義
a + c # 整数と浮動小数の足し算（Cならエラー）
a * c # 乗算
b / c # 除算
c ** 2 # 累乗

ここでのポイントは以下のとおりです．