Pythonで数値を丸める方法

Key Takeaways

1. Pythonの組み込み関数round()は、「round half to even」戦略を使用します。
2. 常に切り上げまたは切り下げを行うには、math.ceil()またはmath.floor()を使用します。
3. decimalモジュールは、金融のユースケースに対する正確な丸めを提供します。

数値を丸めることは、特に浮動小数点演算、財務計算、またはデータ表示を扱う場合に、プログラミングにおける基本的な操作です。Pythonには、数値を丸めるためのいくつかのメソッドがあり、それぞれ異なるシナリオに適しています。この記事では、組み込みのround()関数、mathモジュール、decimalモジュールなど、Pythonのさまざまな丸め手法について説明します。

組み込み関数round()

Pythonの組み込み関数round()は、数値を丸める最も簡単な方法です。

構文

round(number, ndigits)

• number: 丸めたい数値。
• ndigits (省略可能): 丸める小数点以下の桁数。省略した場合、数値は最も近い整数に丸められます。

例

round(3.14159)       # 出力: 3
round(3.14159, 2)    # 出力: 3.14
round(2.5)           # 出力: 2
round(3.5)           # 出力: 4

注記: Pythonは、デフォルトの丸め戦略として「round half to even」（「bankers' rounding」とも呼ばれます）を使用します。これは、2つの整数のちょうど中間の数値は、最も近い偶数の整数に丸められることを意味します。たとえば、round(2.5)は2を返し、round(3.5)は4を返します。

mathモジュールを使用した切り上げと切り下げ

丸めをより細かく制御したい場合、特に常に切り上げまたは切り下げが必要な場合は、Pythonのmathモジュールにceil()関数とfloor()関数が用意されています。

math.ceil()を使用した切り上げ

import math

math.ceil(3.2)   # 出力: 4
math.ceil(-3.2)  # 出力: -3

math.ceil()は、指定された数値以上の最小の整数を返します。

math.floor()を使用した切り下げ

import math

math.floor(3.8)   # 出力: 3
math.floor(-3.8)  # 出力: -4

math.floor()は、指定された数値以下の最大の整数を返します。

decimalモジュールを使用した正確な丸め

金融アプリケーションを扱う場合や、高い精度が必要な場合は、decimalモジュールを使用することをお勧めします。これにより、より正確な10進数表現とさまざまな丸め戦略が可能になります。

例: decimalを使用した丸め

from decimal import Decimal, ROUND_HALF_UP

number = Decimal('2.675')
rounded_number = number.quantize(Decimal('0.01'), rounding=ROUND_HALF_UP)
print(rounded_number)  # 出力: 2.68

この例では、ROUND_HALF_UPは、2つの可能性のちょうど中間の場合は、ゼロから離れるように数値を丸めます。これは、学校で教えられている標準的な丸め方法です。

NumPyを使用した配列の丸め

配列を含む数値計算の場合、NumPyは効率的な丸め関数を提供します。

例: NumPyを使用した丸め

import numpy as np

array = np.array([1.234, 5.6789, 9.8765])
rounded_array = np.round(array, 2)
print(rounded_array)  # 出力: [1.23 5.68 9.88]

NumPyのround()関数は、配列内の各要素を指定された小数点以下の桁数に丸めます。

まとめ

Pythonには、数値を丸めるための複数の方法が用意されています。

• 基本的な丸めのニーズにはround()を使用します。
• 常に切り上げまたは切り下げが必要な場合は、math.ceil()とmath.floor()を使用します。
• 特に金融アプリケーションでは、正確な10進数の丸めにはdecimalモジュールを使用します。
• 配列の効率的な操作には、NumPyの丸め関数を使用します。

適切な方法を選択することは、必要な丸め戦略や精度など、アプリケーションの特定の要件によって異なります。

FAQs

なぜround(2.5)は3ではなく2を返すのですか？

Pythonは「round half to even」（bankers' rounding）を使用しており、2が最も近い偶数であるためです。

decimalモジュールはいつ使用する必要がありますか？

金融や科学アプリケーションなど、高精度の丸めが必要な場合はdecimalを使用してください。

Pythonで数値の配列を丸めることはできますか？

はい、NumPyのround()関数を使用して、配列を効率的に丸めることができます。

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