【Python】小数点以下の計算をする

# 加算
a = 1.5 + 2.3
print(a)  # 出力: 3.8
# 減算
b = 5.5 - 2.2
print(b)  # 出力: 3.3
# 乗算
c = 2.5 * 4.0
print(c)  # 出力: 10.0
# 除算
d = 7.5 / 2.5
print(d)  # 出力: 3.0

import math
# べき乗
e = 2.5 ** 2
print(e)  # 出力: 6.25
# 平方根
f = math.sqrt(9.0)
print(f)  # 出力: 3.0

# 四捨五入
g = round(3.14159, 2)
print(g)  # 出力: 3.14
h = round(2.71828, 3)
print(h)  # 出力: 2.718

import math
# 切り捨て
i = math.floor(3.7)
print(i)  # 出力: 3
# 切り上げ
j = math.ceil(3.3)
print(j)  # 出力: 4

from decimal import Decimal, getcontext
# 小数点以下の精度を設定
getcontext().prec = 6
# Decimalクラスを使った計算
k = Decimal('1.234567') + Decimal('2.345678')
print(k)  # 出力: 3.58025
l = Decimal('1.234567') * Decimal('2.345678')
print(l)  # 出力: 2.89630

from decimal import Decimal, getcontext
# 精度を設定
getcontext().prec = 10
# Decimalオブジェクトの作成
a = Decimal('0.1')
b = Decimal('0.2')
# 加算
result_add = a + b
print("加算結果:", result_add)
# 減算
result_sub = a - b
print("減算結果:", result_sub)
# 乗算
result_mul = a * b
print("乗算結果:", result_mul)
# 除算
result_div = a / b
print("除算結果:", result_div)

from decimal import Decimal, getcontext
# 精度を設定
getcontext().prec = 10
# 初期投資額
principal = Decimal('1000.00')
# 年利
rate = Decimal('0.05')
# 年数
years = 5
# 複利計算
amount = principal * (1 + rate) ** years
print("5年後の金額:", amount)

from fractions import Fraction
# Fractionオブジェクトの作成
a = Fraction(1, 3)
b = Fraction(2, 3)
# 加算
result_add = a + b
print("加算結果:", result_add)
# 減算
result_sub = a - b
print("減算結果:", result_sub)
# 乗算
result_mul = a * b
print("乗算結果:", result_mul)
# 除算
result_div = a / b
print("除算結果:", result_div)

from fractions import Fraction
# レシピの分量
sugar = Fraction(1, 2)  # 1/2カップ
flour = Fraction(3, 4)  # 3/4カップ
# 2倍の量を作る場合
sugar_double = sugar * 2
flour_double = flour * 2
print("砂糖の量(2倍):", sugar_double)
print("小麦粉の量(2倍):", flour_double)

# 単利計算
principal = 1000  # 元本
rate = 0.05  # 年利率
time = 3  # 年数
# 単利計算の式
simple_interest = principal * rate * time
print(f"単利計算の結果: {simple_interest}")

# 複利計算
principal = 1000  # 元本
rate = 0.05  # 年利率
time = 3  # 年数
# 複利計算の式
compound_interest = principal * (1 + rate) ** time - principal
print(f"複利計算の結果: {compound_interest}")

# 通貨換算
usd_amount = 100  # USDの金額
exchange_rate = 110.5  # USDからJPYへの為替レート
# 通貨換算の式
jpy_amount = usd_amount * exchange_rate
print(f"{usd_amount} USD は {jpy_amount} JPY です")

# 光の速度を使った距離の計算
speed_of_light = 299792458  # 光の速度 (m/s)
time_seconds = 1  # 時間 (秒)
# 距離の計算
distance = speed_of_light * time_seconds
print(f"光が {time_seconds} 秒で進む距離: {distance} メートル")

# モル濃度の計算
moles = 0.5  # モル数
volume_liters = 1.0  # 溶液の体積 (リットル)
# モル濃度の計算式
molarity = moles / volume_liters
print(f"モル濃度: {molarity} mol/L")

import statistics
data = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
# 平均値の計算
mean = statistics.mean(data)
print(f"平均値: {mean}")
# 中央値の計算
median = statistics.median(data)
print(f"中央値: {median}")
# 標準偏差の計算
stdev = statistics.stdev(data)
print(f"標準偏差: {stdev}")

import numpy as np
from scipy import stats
# データセット
x = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
y = np.array([2, 4, 5, 4, 5])
# 単回帰分析
slope, intercept, r_value, p_value, std_err = stats.linregress(x, y)
print(f"回帰直線の傾き: {slope}")
print(f"回帰直線の切片: {intercept}")
print(f"決定係数: {r_value**2}")

# 浮動小数点数の誤差の例
a = 0.1 + 0.2
print(a)  # 出力: 0.30000000000000004

from decimal import Decimal
# Decimalを使った計算
a = Decimal('0.1') + Decimal('0.2')
print(a)  # 出力: 0.3

import time
from decimal import Decimal
# 浮動小数点数の計算
start = time.time()
a = 0.1 + 0.2
end = time.time()
print(f"浮動小数点数の計算時間: {end - start}")
# Decimalを使った計算
start = time.time()
a = Decimal('0.1') + Decimal('0.2')
end = time.time()
print(f"Decimalの計算時間: {end - start}")

import concurrent.futures
def calculate(x):
    return x * x
# 並列処理を使った計算
data = range(1000000)
with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor() as executor:
    results = list(executor.map(calculate, data))