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Pythonの数学関数一覧|abs・ceil・sqrtなどの使い方と戻り値を徹底解説

Pythonの数学関数とは

Pythonには、絶対値・切り上げ・切り下げ・対数・平方根などの数値計算を行うための関数が標準で用意されています。その多くはmathモジュールに含まれており、import mathと記述することで利用できます。一方、abs()、max()、min()、round()は組み込み関数として提供されているため、インポートせずにすぐ使えるのが特徴です。

以下に、代表的な数学関数とその戻り値を一覧形式でまとめました。

No.関数説明(戻り値)
1abs(x)xの絶対値。xと0の間の(正の)距離を返します。
2ceil(x)xの切り上げ値。x以上となる最小の整数を返します。
3cmp(x, y)x < yなら-1、x == yなら0、x > yなら1を返します。
※Python 3では廃止されたため、代わりに比較演算子を使用してください。
4exp(x)xの指数関数値(ex)を返します。
5fabs(x)xの絶対値を浮動小数点数(float)として返します。
6floor(x)xの切り下げ値。x以下となる最大の整数を返します。
7log(x)xの自然対数(底e)を返します(x > 0)。
8log10(x)xの常用対数(底10)を返します(x > 0)。
9max(x1, x2, ...)引数の中で最も大きい値(正の無限大に最も近い値)を返します。
10min(x1, x2, ...)引数の中で最も小さい値(負の無限大に最も近い値)を返します。
11modf(x)xの小数部と整数部を2要素のタプルで返します。どちらの部分もxと同じ符号を持ち、整数部はfloat型として返されます。
12pow(x, y)x**y(xのy乗)の値を返します。
13round(x [, n])xを小数点以下n桁に丸めた値を返します。Python 2ではゼロから遠ざかる方向へ丸められるため、round(0.5)は1.0、round(-0.5)は-1.0となります。なお、Python 3では偶数への丸め(バンカーズ・ラウンディング)が採用されている点に注意してください。
14sqrt(x)xの平方根を返します(x > 0)。

mathモジュールの基本的な使い方

mathモジュールの関数は、まずimport mathで読み込んでから呼び出します。実際のコード例は以下の通りです。

import math

print(math.sqrt(16))    # 4.0
print(math.ceil(3.2))   # 4
print(math.floor(3.8))  # 3
print(math.exp(1))      # 2.718281828459045
print(math.log(math.e)) # 1.0

まとめ

Pythonの数学関数を使いこなすことで、複雑な数値処理もシンプルかつ可読性の高いコードで実現できます。組み込み関数(abs、max、min、round)とmathモジュールの関数の違いを理解し、用途に応じて使い分けましょう。

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