Python

【Python】ルート(平方根)を取得する方法

この記事では、Pythonでルート(平方根)を取得する方法を解説します。標準ライブラリであるmathモジュールを使う方法と拡張モジュールNumPyを使う方法があります。

ルート(平方根)を取得する

Pythonでルート(平方根)を取得するには、mathモジュールのsqrt()関数を使うか、数値計算を効率良く行うための拡張モジュールであるNumpysqrt()関数を使います。

math.sqrt関数の使い方

それでは、math.sqrt()関数の使い方と実際に平方根を取得するサンプルを見ていきます。

使い方

mathモジュールをインポートし、sqrt()関数を呼び出します。

import math

math.sqrt(x)

x引数には、整数や浮動小数点数を指定できます。

戻り値はx引数のルートがfloat型で返されます。

サンプル

試しに適当な数値のルートを出力してみます。

import math

sqrt = math.sqrt(2)
print(sqrt, type(sqrt))

sqrt = math.sqrt(3)
print(sqrt, type(sqrt))

sqrt = math.sqrt(4)
print(sqrt, type(sqrt))

実行結果

1.4142135623730951 <class 'float'>
1.7320508075688772 <class 'float'>
2.0 <class 'float'>

無理数は2乗しても元の値にならない

import math

sqrt = math.sqrt(2)
print(sqrt, type(sqrt))

# 2乗
print(sqrt ** 2)

実行結果

1.4142135623730951 <class 'float'>
2.0000000000000004

numpy.sqrt関数の使い方

次に、numpy.sqrt()関数の使い方と実際に平方根を取得するサンプルを見ていきます。

使い方

NumPyは外部モジュールなのでインストールしてない方はターミナルやコマンドプロンプトからpipを使ってインストールします。

pip install numpy

インストールしたらソースコード内でnumpyをインポートし、sqrt()関数を呼び出します。

import numpy

numpy.sqrt(x, /, out=None, *, where=True, casting='same_kind', order='K', dtype=None, subok=True[, signature, extobj])

たくさん引数が定義されていて難しく感じますが、math.sqrt()と同じようにx引数に整数や浮動小数点数を指定することでその値のルートを取得することができます。

また、こちらの関数ではリストなどを使って複数の値を指定することができる。

戻り値はNumPyの型となることに注意

サンプル

試しに一度に複数の値のルートを取得してみましょう!

import numpy

l = [2, 3.0, 4]

sqrt = numpy.sqrt(l)
print(sqrt, type(sqrt))

実行結果

[1.41421356 1.73205081 2.        ] <class 'numpy.ndarray'>

ルートを整数で受け取る

平方根を整数で受け取りたい場合はmath.isqrt()関数を使う。
※ Python 3.8で追加

import math

for i in range(2, 11):
    print(f'値: {i}, 整数平方根: {math.isqrt(i)}')

実行結果

値: 2, 整数平方根: 1
値: 3, 整数平方根: 1
値: 4, 整数平方根: 2
値: 5, 整数平方根: 2
値: 6, 整数平方根: 2
値: 7, 整数平方根: 2
値: 8, 整数平方根: 2
値: 9, 整数平方根: 3
値: 10, 整数平方根: 3
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