【Python】累乗（べき乗）の計算方法

Pythonで累乗を計算する方法について、初心者にも分かりやすく解説します。

累乗は「べき乗」とも呼ばれ、ある数値を何回か掛け合わせた結果を表す計算方法です。

Pythonでは複数の方法で累乗を計算できますので、基本から便利な方法までご紹介します。

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`**`演算子を使った累乗計算

Pythonでは、累乗計算に最も一般的に使われるのが**演算子です。

これはシンプルかつ効率的な方法で、基数（べきの対象）と指数（何乗するか）を指定することで計算できます。

# 2を3乗する場合
result = 2 ** 3
print(result)  # 出力: 8

上記の例では、2 ** 3により2の3乗（2を3回掛ける）を計算し、8が出力されます。

Pythonの組み込み関数であるpow()関数も累乗計算に利用できます。

この関数は、2つの引数を受け取り、基数と指数を指定して累乗計算を行います。

# 5を4乗する場合
result = pow(5, 4)
print(result)  # 出力: 625

さらに、pow()関数では3つ目の引数を追加すると、計算結果を指定した数で割った余りを返す「剰余計算」も可能です。

# 3を4乗した後、結果を2で割った余りを返す
result = pow(3, 4, 2)
print(result)  # 出力: 1 （81を2で割った余り）

Pythonの標準ライブラリmathモジュールにも、累乗計算のためのmath.pow()関数があります。

この関数は実数の累乗計算ができ、浮動小数点数（小数）を返すため、整数計算が必要な場合には注意が必要です。

import math

# 7を3乗する場合
result = math.pow(7, 3)
print(result)  # 出力: 343.0（浮動小数点で返される）

累乗計算を手動で実装する場合、繰り返し（ループ）を使うことも可能です。

以下の例では、forループを使って基数を掛け合わせて累乗を計算します。

base = 4
exponent = 3
result = 1

# 指数の回数だけループを回して掛け算を繰り返す
for _ in range(exponent):
    result *= base

print(result)  # 出力: 64

途中経過を使用したい場合などで活用できますが、単純な指数の計算であれば、**演算子やpow()関数を使う方が効率的です。

Pythonで累乗計算を行う際には、以下のように状況に応じて使い分けると便利です。