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マッチ棒ピラミッドに必要な本数を求めるPythonプログラム

この記事では、以下の問題文に対する解決策について学んでいきます。

問題文

ある整数 X が与えられます。X はマッチ棒で作るピラミッドの段数を表しています。X 段のマッチ棒ピラミッドを完成させるために必要な、マッチ棒の総本数を求めて表示してください。

考え方

マッチ棒で正三角形を組み上げていく場合、1辺に n 本のマッチ棒を使用するとき、必要なマッチ棒の総数は「3 × n × (n + 1) ÷ 2」で表されます。この公式を利用することで、x 段のピラミッド全体に必要なマッチ棒の総本数を簡単に計算することができます。

実装例

# 関数の定義
def numberOfSticks(x):
    return (3 * x * (x + 1)) / 2

# main()
n = 21
a = numberOfSticks(n)
print(int(a))

出力

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マッチ棒ピラミッドに必要な本数を求めるPythonプログラム

コードの解説

このプログラムでは、すべての変数がローカルスコープ内で宣言されています。関数 numberOfSticks は引数 x を受け取り、公式に基づいて必要なマッチ棒の総数を返します。main 部分では n = 21 を渡して計算を行い、結果を整数として出力しています。

まとめ

この記事では、Pythonを使って三角マッチ棒の数、すなわち x 段のマッチ棒ピラミッドを構築するのに必要なマッチ棒の総本数を求めるプログラムの作り方について学びました。数学的な公式を活用することで、ループ処理を使わずとも効率的に答えを導き出せる点がポイントです。

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