Pythonのlinspaceメソッドの使い方を現役エンジニアが解説【初心者向け】

Pythonのlinspaceメソッドの使い方について解説します。linspaceを使うことでコード量を減らし読みやすいプログラムを組むことができるようになります。ぜひ参考にしてみてください。

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。

 

 

linspace()とは？

まず、linspace()について説明します。

linspace()はPythonのライブラリNumpyの関数で、 数列を作りたいときなどによく使われる便利な関数です。数列を作りたいときというのは、関数のグラフの描画をするときなどが挙げられます。

linspace()で作ることのできる数列には次のようなものがあります。

array([ 0.,  3.,  6.,  9., 12., 15., 18., 21., 24., 27., 30.])

これは、0から始まって30まで3ずつ増えていく数列です。このような数列は同じNumpyライブラリのarange()関数を使って作ることもできます。

しかし、linspace()関数を使うことで少ないコードで書くことできるので、コードを書く方にも読む方にも利点があります。

NumPyのインストール

linspace()関数を使う前に、まずはNumpyをインストールしましょう。基本的には、Pythonのパッケージ管理ツールであるpipコマンドを使えば、

pip install numpy

を実行するだけでインストールができるはずです。Numpyがインストールできていることを調べます。

pip list

を実行すると、これまでにインストールしたパッケージが確認できます。リストの中にnumpyが確認できたら大丈夫です。

 

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linspace()の使い方

linspace()は、公式のドキュメントで、

numpy.linspace(start, stop, num = 50, endpoint = True, retstep = False,
 dtype = None)

と書かれているように引数は6つありますが、linspace()は基本的に3つの引数を指定して使います。実用上知っておくべきなのは、start, stop, numの3つです。

• startは数列の開始点を指定する
• stopは数列の終了点を指定する
• numは数列の要素の数を指定する

ものです。

他の引数については、endpointは数列の終了点を要素に含めるかどうかを、retstepは数列の公差を表示するかどうかを、dtypeは数列の各要素のデータ型を、それぞれ決めるものです。

これらに関しては、ドキュメントにも詳しく説明されているので、必要に応じて目を通しておくと良いでしょう。

linspace()を実行すると数列のndarrayが出力されます。retstepがTrueになっている場合は、数列の公差も出力されます。

linspace()を利用して数列を生成してみよう

それでは実際にlinspace()を使ってみましょう。まずは、

import numpy as np

を実行してNumpyをインストールします。そして、まずは、00から始まって30まで3ずつ増えていく数列を出力しましょう。

print(np.linsapce(0 ,30, 11))

これを実行すると、

[ 0. 3. 6. 9. 12. 15. 18. 21. 24. 27. 30.]

と表示されると思います。retstepをTrueにして、

print(np.linsapce(0 ,30, 11), retstep=True)

を実行すると

(array([ 0., 3., 6., 9., 12., 15., 18., 21., 24., 27., 30.]), 3.0)

と表示されます。最後の3.0というのが数列の公差です。今度は、endpointをFalseにして

print(np.linspace(0,30,11,endpoint = False,retstep=True))

を実行すると

(array([ 0. , 2.72727273, 5.45454545, 8.18181818, 10.90909091, 
13.63636364, 16.36363636, 19.09090909, 21.81818182, 24.54545455, 
27.27272727]), 2.727272727272727)

と表示されます。

公差が2.72727…という中途半端な数字になっているのは、endpointをFalseに変更したことで、30が数列に含まれなくなったためです。

linspace()を使えば、公差数列を一行で生成することができることがわかったと思います。

便利な関数なので使い方を覚えておくと良いでしょう。

監修してくれたメンター

メンターOS AIプログラミングを使って開発を行う。 プログラミング歴は約3年でPythonは割と得意。好きな物理理論は一般相対性理論で動物も好き。

 

 

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