数値 n を読み込んで級数 1+2+…+n の和を出力するPythonプログラム

指定された範囲に含まれる自然数の合計を求めて表示したい場合、ループを使って各要素を順番に処理し、その合計を結果として返すメソッド(関数)を定義すると便利です。

以下にその実装例を示します。

サンプルコード

def sum_natural_nums(val):
    my_sum = 0
    for i in range(1, val + 1):
        my_sum += i * (i + 1) / 2
    return my_sum

val = 9
print("The value is ")
print(val)
print("The sum of natural numbers upto 9 is : ")
print(sum_natural_nums(val))

出力

The value is
9
The sum of natural numbers upto 9 is :
165.0

処理の流れと解説

• まず、引数として数値を受け取る「sum_natural_nums」という名前のメソッドを定義します。

• 合計を格納するための変数 my_sum を 0 で初期化します。

• for ループによって、1 から引数で渡された数値までの範囲を繰り返し処理します。

• 各ループの処理では、i × (i + 1) / 2 の計算結果(いわゆる三角数)を合計に加算していきます。

• ループが終了した時点で、累積された合計値を戻り値として返します。

• 合計を求めたい対象となる数(ここでは 9)を変数 val に設定します。

• この値を引数としてメソッドを呼び出し、計算を実行します。

• 最後に、得られた結果をコンソールに出力して表示します。

補足：単純な 1+2+…+n の和を求めたい場合

上記のコードでは各項が i × (i + 1) / 2 となるため、出力結果は三角数の累積和(1+3+6+…+45 = 165.0)になります。単純に 1 から n までの自然数の和だけを求めたい場合は、ループ内の加算部分を次のように変更します。

def sum_natural_nums(val):
    my_sum = 0
    for i in range(1, val + 1):
        my_sum += i
    return my_sum

さらに、等差数列の和の公式「n × (n + 1) / 2」を利用すれば、ループを使わずに一行で同じ結果を求めることも可能です。用途に応じて実装方法を使い分けるとよいでしょう。