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Pythonで累積和の問題を解く方法を現役エンジニアが解説【初心者向け】

初心者向けにPythonで累積和の問題を解く方法について現役エンジニアが解説しています。累積和とは配列の要素にそれまでの数値を累積して足していくものです。ある期間のアクセス数や売り上げデータ集計などに使います。PythonではNumpyのcumsum関数を使うと便利です。

テックアカデミーマガジンは受講者数No.1のプログラミングスクール「テックアカデミー」が運営。初心者向けにプロが解説した記事を公開中。現役エンジニアの方はこちらをご覧ください。 ※ アンケートモニター提供元：GMOリサーチ株式会社　調査期間：2021年8月12日～8月16日　 調査対象：2020年8月以降にプログラミングスクールを受講した18～80歳の男女1,000名　 調査手法：インターネット調査

Pythonで累積和の問題を解く方法について解説します。

そもそもPythonについてよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まります。

 

なお本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプPython講座の内容をもとに紹介しています。

 

田島悠介

今回は、Pythonに関する内容だね！

大石ゆかり

どういう内容でしょうか？

田島悠介

Pythonで累積和の問題を解く方法について詳しく説明していくね！

大石ゆかり

お願いします！

 

累積和とは

ある配列Aを仮定します。
「配列Aの第1項から第N項までの部分列の和」を第N項とする配列Bを累積和といいます。(よって累積和も配列です)

例えば、配列[a, b, c, …]の累積和は[a, a+b, a+b+c, …]です。

Pythonで累積和を求める方法

例えば、以下のような関数で累積和を計算できます。

def cumsum(xs):
  result = [xs[0]]
  for x in xs[1:]:
    result.append(result[-1] + x)
  return result

以下のように使用します。

cumsum([0, 1, 2, 3, 4, 5])

実行結果は以下の通りです。

[0, 1, 3, 6, 10, 15]

 

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Numpyのcumsum関数の使い方

数値計算ライブラリのNumpyにはcumsum関数が用意されていて、累積和の計算に利用できます。

実際に書いてみよう

import numpy
numpy.cumsum(numpy.array(xs))

実行結果は以下の通りです。

array([ 0,  1,  3,  6, 10, 15])

 

監修してくれたメンター

橋本紘希

システムインテグレータ企業勤務のシステムエンジニア。

開発実績: Javaプログラムを用いた業務用Webアプリケーションや、基幹システム用バッチアプリケーションなどの設計構築試験。

 

大石ゆかり

内容分かりやすくて良かったです！

田島悠介

ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね！

大石ゆかり

分かりました。ありがとうございます！

 

TechAcademyでは、初心者でもPythonを使った人工知能（AI）や機械学習の基礎を習得できるオンラインブートキャンプPython講座を開催しています。

挫折しない学習方法を知れる説明動画や、現役エンジニアとのビデオ通話とチャットサポート、学習用カリキュラムを体験できる無料体験も実施しているので、ぜひ参加してみてください。

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PythonのNumPyのzeros()関数について、TechAcademyのメンター（現役エンジニア）が実際のコードを使用して、初心者向けに解説します。 Pythonについてそもそもよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まります。   なお本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプ、Python講座の内容をもとに紹介しています。   田島悠介 今回は、Pythonに関する内容だね！ 大石ゆかり どういう内容でしょうか？ 田島悠介 PythonのNumPyのzeros()関数について詳しく説明していくね！ 大石ゆかり お願いします！   目次 NumPyとは zeros()関数とは zeros() 関数の使い方 実際に書いてみよう まとめ   NumPyとは NumPyは数値計算用のライブラリです。「ナムパイ」と読みます。配列の作成や演算などを効率よく行うことができます。以下に参考記事を紹介しておりますので、ぜひ読んでみてください。   関連記事：Pythonの配列の形状変換をするNumPyのreshapeの使い方を現役エンジニアが解説【初心者向け】 関連記事：PythonのNumPyを利用して散布図を描画する方法を現役エンジニアが解説【初心者向け】 関連記事：PythonのNumPyを利用して偏角を求める方法を現役エンジニアが解説【初心者向け】   NumPyを利用するにはインストールが必要です。ライブラリ管理ツールがpipの場合、ターミナルやコマンドプロンプトで以下のように記述します。 pip install numpy ソースコードでNumPyを利用するにはimportを行います。以下のようにnpという別名を付けるのが一般的です。 import numpy as np NumPyで配列を作成するにはarray()関数を使用します。 arr1 = np.array([1, 2, 3]) arr1 実行結果は以下のとおりです。 array([1, 2, 3]) 二次元の配列、すなわち行列を作成するには以下のように指定します。 arr2 = np.array([[1, 2], [3, 4]]) arr2 実行結果は以下のとおりです。 array([[1, 2], [3, 4]])   [PR] 未経験からWebエンジニアを目指す方法とはzeros()関数とは 要素の値が全てゼロの配列を作成するにはzeros()関数を使用します。 zeros()関数の使い方 zeros() 関数の書き方は以下のようになります。 np.zeros(形状) zeros()関数について、詳しくは公式サイトも参考にしてください。 numpy.zeros   実際に書いてみよう 今回のサンプルプログラムではnumpyやzeros()関数の使い方を確認します。 import numpy as np arr3 = np.zeros([2, 2]) arr3 実行結果は以下のとおりです。2行2列で要素の値がゼロの配列が作成されています。 array([[0., 0.], [0., 0.]]) 類似の関数として ones() があります。これは要素の値が全て1の配列を作成する関数です。 arr4 = np.ones([3, 3]) arr4 実行結果は以下のとおりです。 array([[1., 1., 1.],
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