2022.06.26 2023.01.31

【Python】約数を調べたい！整数を入れると約数を返すツールを作成！

momeq

モー

今回は約数を調べるツールを作成して見たいと思います。

ニャー

約数って何だったかにゃ？よく覚えていないんだにゃー。

モー

確かに約数って普通に生活していると使わないですし、覚えていない人も多いと思います。

でも、算数ってしっかりと理屈に基づいて作られているので、プログラミングと相性がいいんです。そこで今回は、約数を求めることができる関数を作っていきたいと思います。

ニャー

わかったにゃ。頑張って理解してみるんだにゃ。

この記事で学べること

約数について
目的を分解して、関数化する方法について
コマンドラインから引数を使う方法について

Contents

約数って何だっけ？
１と整数Nは必ず約数になる
２以降の約数を求める
関数化とコマンドライン引数
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約数って何だっけ？

モー

約数は、小学校で学びますが、よく覚えていない人もいると思うので、まずは、約数について確認して見たいと思います。

約数とは

整数Nを整数aで割り切れるときaはNの約数と言います。

つまり、整数１６で見ると、

(1×16) (2×8) (4×4)

の３つの式が１６になります。

ここで構成される要素である

1, 2, 4, 8, 16

が16の約数となります。

ニャー

わかったようなわからないような感じなんだにゃ。

モー

そうですよね。でもポイントを押さえれば、関数化できるくらい簡単なんです。ポイントは次の通り。

１と整数Nは必ず約数になる
２からN/2まで、順に整数Nを割っていき、割り切れた場合の数字とその答えが約数になる

モー

このようにして、対象が何でできているのか分解し、考えることで一見難しいことも、簡単にできます。そこまでできれば、あとは一つひとつ関数化していくだけですね。

では、実際に関数を作ってみます。

１と整数Nは必ず約数になる

モー

約数を入れるリストを作ります。ここに最初から１と整数N（変数num、以下num）を格納しておけば、いいですね。

divisors = [1, num]

２以降の約数を求める

モー

2以降の約数については、２からnum/2まで順に見ていくことで、計算できます。

numをそれぞれ見ていって、割り切れればその数とその商をリストに追加していきます。

ニャー

リストを集合型setにして重複を取り除き、並び替えすれば、約数が求められるんだにゃ。

num = 16
divisors = [1, num]
for i in range(2, int(num/2)+1):
    if num % i == 0:
       divisors.append(i)
       divisors.append(int(num / i))
divisors = sorted(set(divisors))
print(divisors)

>> [1, 2, 4, 8, 16]

ニャー

pyhonでは、数字を割ると小数点が出てしまうためint()を使って整数に戻しているんだにゃ。

関数化とコマンドライン引数

モー

それでは、最後に約数を求めるツールとして関数化してみます。ツールとして使えるようにコマンドライン引数から数値を返せるようにしてみます。

import sys

def make_divisors(num):
    divisors = [1, num]
    for i in range(2, int(num/2)+1):
        if num % i == 0:
            divisors.append(i)
            divisors.append(int(num / i))
    divisors = sorted(set(divisors))
    print(divisors)

make_divisors(int(sys.argv[1]))

ニャー

sysをインポートしてsys.argv[1]を引数にすることで簡単に求められるんだにゃ。ちなみにコマンドライン引数は常に文字列のため、数字として使用する場合は、int型にしてやるんだにゃ。

モー

これでコマンドから「python ファイル名引数」を指定してやることで、約数のリストが表示されるツールができましたね。早く覚えていくならば、実行環境を考えながら、色々作ってみることをお勧めします。