Python である数が別の数より小さいかどうかを確認する方法

はじめに

この実験では、Python で数値を比較するために小なり演算子 (<) を使用する方法を学びます。この実験では、具体的な例を通じて、ある数が別の数より小さいかどうかを判断する方法と、比較結果に基づいて演算子がブール値 (True または False) を返す仕組みを示します。

まずは異なる値を使った基本的な比較を探索し、次に条件が満たされないシナリオや値が等しいケースに移ります。LabEx 環境で Python スクリプトを修正して実行することで、様々な状況で小なり演算子がどのように機能するかを実践的に理解することができます。

Skills Graph

小なり演算子の探索

このステップでは、Python の小なり演算子 (<) について学びます。この演算子は、2 つの値を比較し、左辺の値が右辺の値より小さいかどうかを判断するために使用されます。この比較の結果はブール値になります。条件が満たされる場合は True、そうでない場合は False となります。

まずは簡単な例から始めましょう。LabEx 環境で VS Code エディタを開き、~/project ディレクトリに less_than.py という名前の新しいファイルを作成します。

## ~/project/less_than.py
x = 5
y = 10

result = x < y
print(result)

このコードでは、変数 x に値 5 を、変数 y に値 10 を代入しています。そして、小なり演算子 (<) を使って x と y を比較します。この比較の結果 (x < y) は変数 result に代入されます。最後に、print() 関数を使って result の値を表示します。

このスクリプトを実行するには、VS Code のターミナルを開き、~/project ディレクトリに移動します。デフォルトでこのディレクトリにいるはずです。次に、以下のコマンドを実行します。

python less_than.py

出力は以下のようになるはずです。

True

これは、x (値は 5) が確かに y (値は 10) より小さいことを示しています。

次に、条件が満たされない別の例を試してみましょう。

## ~/project/less_than.py
x = 15
y = 10

result = x < y
print(result)

less_than.py ファイルを上記の内容に変更します。同じコマンドを使ってスクリプトを再度実行します。

python less_than.py

出力は以下のようになるはずです。

False

これは、x (値は 15) が y (値は 10) より小さくないためです。

また、同じ値を持つ変数同士を比較するために小なり演算子を使用することもできます。

## ~/project/less_than.py
x = 10
y = 10

result = x < y
print(result)

less_than.py ファイルを上記の内容に変更します。同じコマンドを使ってスクリプトを再度実行します。

python less_than.py

出力は以下のようになるはずです。

False

x と y が同じ値を持っていても、x は y より「小さい」わけではないので、結果は False となります。

異なる数値型の比較

このステップでは、Python で整数や浮動小数点数などの異なる数値型を比較する際に、小なり演算子 (<) がどのように動作するかを探索します。

Python は、整数 (int) や浮動小数点数 (float) など、様々な数値型をサポートしています。整数は小数点以下の部分がない整数で、浮動小数点数は小数点以下の部分を持ちます。

VS Code エディタを使用して、~/project ディレクトリに compare_types.py という名前の新しい Python ファイルを作成しましょう。

## ~/project/compare_types.py
integer_num = 10
float_num = 10.5

result = integer_num < float_num
print(result)

このコードでは、値が 10 の整数型の変数 integer_num と、値が 10.5 の浮動小数点数型の変数 float_num を用意しています。そして、小なり演算子を使ってこれら 2 つの変数を比較しています。

ターミナルで以下のコマンドを使用してスクリプトを実行します。

python compare_types.py

出力は以下のようになるはずです。

True

これは、整数 10 が浮動小数点数 10.5 より小さいためです。

次に、整数と整数部分が同じ浮動小数点数を比較してみましょう。

## ~/project/compare_types.py
integer_num = 10
float_num = 10.0

result = integer_num < float_num
print(result)

compare_types.py ファイルを上記の内容に変更します。再度スクリプトを実行します。

python compare_types.py

出力は以下のようになるはずです。

False

整数部分は同じですが、整数 10 は浮動小数点数 10.0 より「小さい」わけではありません。これらは値として等しいとみなされますが、小なり演算子は左辺が右辺より厳密に小さい場合にのみ True を返します。

別の例を見てみましょう。

## ~/project/compare_types.py
integer_num = 5
float_num = 2.5

result = integer_num < float_num
print(result)

compare_types.py ファイルを上記の内容に変更します。再度スクリプトを実行します。

python compare_types.py

出力は以下のようになるはずです。

False

この場合、整数 5 は浮動小数点数 2.5 より大きいので、結果は False となります。

等値のケースを扱う

このステップでは、比較する値が等しい場合に小なり演算子 (<) がどのように動作するかを学びます。この動作を理解することは、正確で信頼性の高いコードを書くために重要です。

前のステップで学んだように、小なり演算子 (<) は左辺の値が右辺の値より厳密に小さい場合にのみ True を返します。値が等しい場合は、演算子は False を返します。

VS Code エディタを使って、~/project ディレクトリに equality_cases.py という名前の新しい Python ファイルを作成しましょう。

## ~/project/equality_cases.py
x = 10
y = 10

result = x < y
print(result)

このコードでは、変数 x と y の両方に同じ値 10 を代入しています。そして、小なり演算子を使ってこれらを比較しています。

ターミナルで以下のコマンドを使ってスクリプトを実行します。

python equality_cases.py

出力は以下のようになるはずです。

False

これは、x が y より小さくない、つまり両者が等しいからです。

次に、浮動小数点数のケースを考えてみましょう。

## ~/project/equality_cases.py
x = 5.5
y = 5.5

result = x < y
print(result)

equality_cases.py ファイルを上記の内容に変更します。再度スクリプトを実行します。

python equality_cases.py

出力は以下のようになるはずです。

False

再び、結果は False となります。なぜなら x と y は同じ値を持っているからです。

小なり演算子 (<) は左辺が右辺より厳密に小さいかどうかのみをチェックすることを覚えておくことが重要です。ある値が別の値以下であるかどうかをチェックしたい場合は、小なりイコール演算子 (<=) を使用する必要があります。これについては後の実験で取り上げます。

まとめ

この実験では、Python の小なり演算子 (<) を探索しました。この演算子は 2 つの値を比較し、左辺が右辺より小さい場合は True を返し、そうでない場合は False を返します。less_than.py ファイルを作成し、変数 x と y に異なる値を割り当てて演算子をテストし、比較のブール値の結果を観察しました。

この実験では、x が y より小さい場合に < 演算子が True と評価され、x が y 以上の場合に False と評価されることを示しました。ターミナルで python less_than.py を使用してスクリプトを実行し、様々なシナリオの出力を検証しました。