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中学数学の学び直し！第3回：関数とグラフの考え方
1. 関数とは？
中学数学では、変数$x$の値を決めると、それに伴って変数$y$の値もただ一つに決まる関係を「関数」と呼びました。プログラミングでも、同様の考え方で「関数」という概念が使われます。
プログラミングにおける関数は、「特定の処理をひとまとまりにしたもの」です。例えば、ある数字を受け取って、その2倍の値を返す関数を考えてみましょう。
この処理をPythonで書くと次の様に書けます。
# Python
def double(x):
return x * 2result = double(5) # resultには10が入る
“`
このように、関数を使うことで、同じ処理を何度も書く手間が省け、コードが整理されて読みやすくなります。
2. グラフとは？
中学数学では、関数の関係性を視覚的に表現するために「グラフ」を使いましたね。プログラミングでも、この考え方は非常に重要です。
グラフは、プログラムで扱ったデータの関係性や傾向を直感的に把握するために使われます。例えば、ある商品の売上データをグラフにすれば、売上がいつ増えて、いつ減ったのかが一目でわかります。
プログラミングでは、「Matplotlib」や「Seaborn」といったライブラリを使うことで、複雑なデータも簡単にグラフとして描画できます。
Pythonでグラフを描画する処理は、次の様に書けます。
# Python
import matplotlib.pyplot as pltx = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]
plt.plot(x, y) # xとyの関係性を線グラフで表示
plt.show()
“`
このように、グラフは、データサイエンスやAIの分野で、データの分析や予測結果の可視化に不可欠なツールとなっています。
3. まとめと次回予告
今回は、プログラムの処理をまとめる「関数」と、データを視覚的に理解する「グラフ」について解説しました。
「関数」はコードを再利用可能にし、整理するための道具、「グラフ」は複雑なデータを直感的に理解するための道具です。これらを理解することで、より効率的で分かりやすいプログラムが書けるようになります。
次回は、プログラミングでも重要な概念である「連立方程式」と「行列」について解説します。お楽しみに！
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