Python で値が範囲内にあるかどうかをチェックする方法

はじめに

この実験では、Python で特定の数値範囲内に値があるかどうかをチェックする方法を学びます。これには、<、>、<=、>= などの比較演算子を理解し、数値の境界を定義するために活用することが含まれます。

この実験では、Python スクリプト numeric_range.py を作成する手順を案内します。このスクリプトでは 2 つの方法を試します。まず、比較演算子を使用して数値が範囲内にあるかどうかをチェックし、次に range() 関数と in 演算子を組み合わせて同じ結果を得ます。スクリプトを実行し、出力を観察して、両方のアプローチの機能を確認します。

Skills Graph

数値範囲の定義

このステップでは、Python で数値範囲を定義する方法を学びます。数値範囲を理解することは、数値のシーケンスを繰り返す場合や数値の境界に基づいて条件文を作成する場合など、様々なプログラミングタスクにおいて重要です。ここでは、比較演算子を使用する方法と range() 関数を使用する方法の 2 つの主要な方法を探ります。

まず、VS Code エディタを使用して、~/project ディレクトリに numeric_range.py という名前の Python スクリプトを作成しましょう。

## ~/project/numeric_range.py
number = 50

if number > 0 and number < 100:
    print("The number is within the range of 0 to 100")

このスクリプトでは、変数 number を定義し、比較演算子 (>, <) を使用して、その数値が 0 から 100 の範囲内にあるかどうかをチェックしています。

次に、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しょう。

python ~/project/numeric_range.py

以下の出力が表示されるはずです。

The number is within the range of 0 to 100

次に、スクリプトを変更して range() 関数を使用しましょう。range() 関数は数値のシーケンスを生成するため、数値範囲を定義するのに便利です。

numeric_range.py スクリプトを以下のように変更します。

## ~/project/numeric_range.py
number = 50

if number in range(0, 101):
    print("The number is within the range of 0 to 100")

この変更後のスクリプトでは、in 演算子と range() 関数を組み合わせて、number が 0 から 100 の範囲内（含む）にあるかどうかをチェックしています。なお、range(0, 101) は 0 から 101 まで（ただし 101 は含まない）の数値を生成するため、実質的に 0 から 100 の範囲をカバーしています。

再度スクリプトを実行しましょう。

python ~/project/numeric_range.py

前と同じ出力が表示されるはずです。

The number is within the range of 0 to 100

これにより、Python で比較演算子と range() 関数の両方を使用して数値範囲を定義し、チェックする方法がわかります。

比較演算子 (<, >, <=, >=) の使用

このステップでは、Python で比較演算子を使用する方法を学びます。比較演算子は、2 つの値の関係に基づいてコード内で判断を行うために不可欠です。以下の演算子を扱います。

• < (未満)
• > (より大きい)
• <= (以下)
• >= (以上)

VS Code エディタを使用して、~/project ディレクトリに comparison_operators.py という名前の新しい Python スクリプトを作成しましょう。

## ~/project/comparison_operators.py
age = 25

if age < 18:
    print("You are a minor.")
elif age >= 18 and age < 65:
    print("You are an adult.")
else:
    print("You are a senior citizen.")

このスクリプトでは、変数 age を定義し、比較演算子を使用して人物の年齢層を判断しています。

次に、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しょう。

python ~/project/comparison_operators.py

以下の出力が表示されるはずです。

You are an adult.

他の比較演算子を試すためにスクリプトを変更しましょう。age の値を 70 に変更し、再度スクリプトを実行します。

## ~/project/comparison_operators.py
age = 70

if age < 18:
    print("You are a minor.")
elif age >= 18 and age < 65:
    print("You are an adult.")
else:
    print("You are a senior citizen.")

python ~/project/comparison_operators.py

今度は以下の出力が表示されるはずです。

You are a senior citizen.

次に、<= と >= 演算子を試してみましょう。スクリプトを以下のように変更します。

## ~/project/comparison_operators.py
score = 85

if score >= 90:
    print("Excellent!")
elif score >= 80 and score < 90:
    print("Good job!")
else:
    print("Keep practicing.")

python ~/project/comparison_operators.py

以下の出力が表示されるはずです。

Good job!

異なる値と演算子を試すことで、比較演算子を使用して Python プログラムの流れを制御する方法をしっかりと理解することができます。

range() 関数の利用

このステップでは、Python の range() 関数を利用する方法を学びます。range() 関数は、数値のシーケンスを生成するための強力なツールで、ループやその他のプログラミング構造でよく使用されます。

range() 関数はいくつかの方法で使用できます。

• range(stop): 0 から stop まで（ただし stop は含まない）の数値のシーケンスを生成します。
• range(start, stop): start から stop まで（ただし stop は含まない）の数値のシーケンスを生成します。
• range(start, stop, step): start から stop まで（ただし stop は含まない）の数値のシーケンスを生成し、step ごとに増加します。

VS Code エディタを使用して、~/project ディレクトリに range_function.py という名前の新しい Python スクリプトを作成しましょう。

## ~/project/range_function.py
for i in range(5):
    print(i)

このスクリプトでは、range(5) 関数を使用して 0 から 4 までの数値のシーケンスを生成しています。for ループがこのシーケンスを繰り返し、各数値を出力します。

次に、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しょう。

python ~/project/range_function.py

以下の出力が表示されるはずです。

0
1
2
3
4

次に、スクリプトを変更して range(start, stop) 形式を使用しましょう。

## ~/project/range_function.py
for i in range(2, 7):
    print(i)

この変更後のスクリプトでは、range(2, 7) を使用して 2 から 6 までの数値のシーケンスを生成しています。

再度スクリプトを実行しましょう。

python ~/project/range_function.py

以下の出力が表示されるはずです。

2
3
4
5
6

最後に、range(start, stop, step) 形式を試してみましょう。

## ~/project/range_function.py
for i in range(0, 10, 2):
    print(i)

このスクリプトでは、range(0, 10, 2) を使用して 0 から 8 までの偶数のシーケンスを生成しています。

スクリプトを実行します。

python ~/project/range_function.py

以下の出力が表示されるはずです。

0
2
4
6
8

異なるパラメータを試すことで、range() 関数を効果的に使用して、Python プログラム用の様々な数値のシーケンスを生成することができます。

まとめ

この実験では、Python で値が数値範囲内にあるかどうかをチェックする方法を学びました。この実験では、比較演算子 (>, <) と range() 関数を使用して数値範囲を定義する方法を扱いました。両方の方法を使って、数値が指定された範囲（0 から 100）内にあるかどうかをチェックする Python スクリプトを作成しました。

この実験では、and と比較演算子を使用して範囲を定義する方法、および range() 関数と in 演算子を使用して同じ結果を得る方法を示しました。range() 関数は数値のシーケンスを生成し、in 演算子は値がそのシーケンス内に存在するかどうかをチェックします。