1から100までのハッピー数をすべて出力するPythonプログラム

1から100までのすべてのハッピー数（happy number）を出力するには、シンプルなループと「%」（剰余）、「+」（加算）、「//」（整数除算）といった基本的な演算子を使用します。

ハッピー数とは、ある整数の各桁の数字をそれぞれ2乗し、その合計を求める操作を繰り返したとき、最終的に1に到達する数のことです。逆に、永遠に1にならず同じ数の循環を繰り返す数は「不幸せな数」と呼ばれます。

指定された範囲内のハッピー数を出力するには、単純なループ構造を利用するだけで実現できます。

以下に具体的な実装例を示します。

コード例

def check_happy_num(my_num):
   remaining = sum_val = 0
   while(my_num > 0):
      remaining = my_num%10
      sum_val = sum_val + (remaining*remaining)
      my_num = my_num//10
   return sum_val
print("The list of happy numbers between 1 and 100 are : ")
for i in range(1, 101):
   my_result = i
   while(my_result != 1 and my_result != 4):
      my_result = check_happy_num(my_result)
   if(my_result == 1):
      print(i)

出力結果

The list of happy numbers between 1 and 100 are :
1
7
10
13
19
23
28
31
32
44
49
68
70
79
82
86
91
94
97
100

コードの解説

• まず、「check_happy_num」という名前の関数を定義し、数値を引数として受け取ります。
• whileループ内で、数値が0より大きい間だけ処理を繰り返します。
• 合計を格納する変数「sum_val」は0で初期化されます。
• 「%」演算子を使って数値を10で割った余り（つまり一番下の桁）を取り出し、変数に代入します。
• 取り出した桁の数字を2乗し、「sum_val」に加算していきます。
• 次に「//」演算子で10による整数除算を行い、処理済みの桁を取り除きます。
• この一連の処理を数値のすべての桁に対して実行し、最終的な合計値を戻り値として返します。

• メインの処理では、range(1, 101)により1から100までの範囲を定義し、各数値を順番に走査します。
• 各数値に対して、先ほど定義した「check_happy_num」関数を繰り返し呼び出します。
• 内部のwhileループでは、結果が「1」または「4」になるまで計算を続けます。これは、不幸せな数は必ず4に到達して循環に入るため、4になった時点で判定を打ち切ることで無限ループを防止しているからです。
• 最終的な結果が1であれば、その数はハッピー数であるため、コンソールに出力されます。

このように、桁ごとの2乗和を繰り返し計算するというシンプルなアルゴリズムだけで、ハッピー数を効率的に判定できます。