第3章気楽な入門編（40問中6問）

Python3基礎試験の数と算術演算子：/・//・%・**の実行結果

第3章の数は、17 // 3 のような式の結果を読み取る問題が中心です。このページでは、割り算の / と // と %、冪乗の **、整数と小数が混ざったときの型、未定義の変数のエラーを、Python 3.9.6で実際に実行した結果で確かめます。覚えるのは3つです。/ は常にfloat、// は切り捨て、% は余りです。

このページは試験の学習用の整理です。公式の問題は転載せず、コードはすべて説明用に作った例です。

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結論

除算 / は常に浮動小数点数を返す。切り捨て除算は //、剰余は % で、17 // 3 は5、17 % 3 は2
冪乗は ** で、5 ** 2 は25、2 ** 7 は128。丸括弧でまとめた式が先に計算される
整数は int、小数部を持つ数は float。int と float が混ざる演算は float になる
値を代入していない変数を使うと NameError。対話モードの _ は直前に表示された値で、読み取り専用として扱う

/・//・% の違い

公式チュートリアルによると、除算（/）は常に浮動小数点数を返します。切り捨て除算で整数の結果を得るには // 演算子を使い、剰余は % で求められます。

コード	実行結果	ひとこと
`8 / 5`	`1.6`	除算は常に浮動小数点数を返す
`17 / 3`	`5.666666666666667`	割り切れなくても小数のまま
`17 // 3`	`5`	切り捨て除算は小数部を切り捨てる
`17 % 3`	`2`	% は剰余
`5 * 3 + 2`	`17`	商 × 除数 + 剰余で元の17に戻る

切り捨て除算 // で出た商と % で出た余りは、商 × 除数 + 余りで元の数に戻ります。17 // 3 が5、17 % 3 が2なので、5 * 3 + 2 は17です。選択肢を迷ったら、この式で検算できます。

冪乗 ** と丸括弧

公式チュートリアルによると、冪乗は ** 演算子で計算できます。丸括弧（()）で式をまとめることもできます。

式	実行結果	ひとこと
`5 ** 2`	`25`	5の2乗
`2 ** 7`	`128`	2の7乗
`50 - 5 * 6`	`20`	掛け算が先。50 − 30
`(50 - 5 * 6) / 4`	`5.0`	丸括弧が先。20 ÷ 4 で float の 5.0

^ ではなく ** が冪乗です。50 - 5 * 6 は掛け算を先に計算して20になり、丸括弧で包んだ (50 - 5 * 6) / 4 は5.0になります。結果が 5 ではなく 5.0 なのは、/ が float を返すからです。

intとfloatの型

公式チュートリアルによると、整数（2、4、20など）は int 型、小数部を持つ数（5.0、1.6など）は float 型です。整数と浮動小数点数が混在する演算では、演算子が整数のオペランドを浮動小数点数に変換します。

式	実行結果	ひとこと
`type(2 + 2)`	`<class 'int'>`	整数どうしの足し算は int
`type(8 / 5)`	`<class 'float'>`	除算は int どうしでも float
`type(17 // 3)`	`<class 'int'>`	切り捨て除算の結果は整数
`4 * 3.75 - 1`	`14.0`	整数が float に変換され、結果は float
`type(3+5j)`	`<class 'complex'>`	j を付けると複素数

結果が int になるのは、足し算・引き算・掛け算・// が整数どうしのときです。どちらかが float なら float、/ なら整数どうしでも float です。公式チュートリアルは、int と float のほかに Decimal や Fraction などの数値型もサポートし、複素数は組み込みで、接尾辞 j または J で虚部を表す（例：3+5j）と説明しています。

変数と未定義のエラー

等号（=）は変数に値を代入するときに使います。公式チュートリアルの例では、width = 20、height = 5 * 9 と代入したあとの width * height は900です。値を代入していない変数を使おうとするとエラーになります。未定義の n を評価すると、Python 3.9.6では NameError: name 'n' is not defined が出ました。

直前の値を使う _

公式チュートリアルによると、対話モードでは最後に表示された式の値が変数 _ に代入されます。電卓として続きの計算をするときに便利です。次の表は、公式チュートリアルの例を、_ を実際の式に置き換えて確かめた結果です。

コード	実行結果	ひとこと
`tax = 12.5 / 100 price = 100.50 price * tax`	`12.5625`	ここで表示された値が _ に入る
`price + _`	`113.0625`	_ は直前の 12.5625
`round(_, 2)`	`113.06`	_ は直前の 113.0625