Python powの使い方

Python
関数

最終更新日: 2025/10/30

この記事のポイント

Pythonのpow関数は、累乗計算（べき乗）を効率的に処理するための関数です。

記事を読むと、次のようなことが身に付きます。

pow関数の基本的な使い方がわかる
引数を3つ指定した剰余計算（べき乗剰余）の方法がわかる
浮動小数点数を指数に指定した計算方法がわかる

記事を通して、pow関数の正しい使い方をマスターすれば、数学的な計算やアルゴリズム実装を効率的に行えるようになります。

powとは？

Pythonのpow関数は、数値の累乗計算（べき乗）を行うための組み込み関数です。例えば「2の3乗（2×2×2=8）」のような計算を簡単に実行できます。

pow関数は、引数を2つ指定する基本的な累乗計算だけでなく、引数を3つ指定して累乗計算の余り（剰余）を求める計算にも対応しています。

powの特徴

引数を2つ指定して基本的な累乗計算ができる
引数を3つ指定して累乗計算の剰余（余り）を高速に計算できる
整数だけでなく浮動小数点数や負の数も扱える
大きな数値の計算でも高速かつ正確に処理できる

初心者でも使いやすく、数学的な計算からプログラミングのアルゴリズム実装まで、幅広い場面で活用される関数です。

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基本構文

pow関数の基本的な使い方には、主に2つのパターンがあります。最もシンプルな形は、引数を2つ指定する累乗計算です。3つ目の引数を追加すると、剰余計算（累乗した結果を割った余りを求める計算）も同時に行えます。

いくつかのコード例を見ていきましょう。基本パターンを理解すると、より複雑な計算にも応用できるようになります。

# 基本的な累乗計算 result = pow(2, 3) print(result)

出力結果

この例では、pow(2, 3) を実行し、2を3回掛け合わせた結果を計算しています。計算結果である8がresultに代入されます。

# 剰余付きの累乗計算 result = pow(2, 3, 5) print(result)

出力結果

この例では、まずpow(2, 3)（2の3乗）で8が計算されます。次に、その結果を5で割った余り（8 ÷ 5 = 1 余り 3）が求められます。そのため、最終的な計算結果として3が出力されています。

# 負の指数を使った計算 result = pow(4, -1) print(result)

出力結果

0.25

この例では、pow(4, -1) を実行しています。4の-1乗は1/4と等しく、小数で表すと0.25になります。

実用例

ここからは、pow関数の実際の活用方法を、複数のサンプルコードで紹介します。

日常的なプログラミングから専門的な数学計算まで、さまざまな場面でpow関数がどのように使われるかを学んでいきましょう。各例では、実際に動作するコードと共に、その用途についても紹介していきます。

ネコの年齢計算システム

ネコの成長パターンをシミュレートする計算例です。ここでは指数関数的な成長モデル（年々成長率が掛合わされていくモデル）を使用しています。pow関数を使い、成長率を年齢で累乗して、成熟度を計算します。

cat_age = 3 growth_rate = 1.2 mature_age = pow(growth_rate, cat_age) print(f"ネコの成熟度: {mature_age:.2f}")

出力結果

ネコの成熟度: 1.73

この例では、pow(1.2, 3) で成長率1.2を年齢3で累乗し、ネコの成熟度を計算しています。

計算結果1.728がf文字列（フォーマット済み文字列リテラル）の:.2fによって小数点以下2桁に丸められ、1.73と出力されています。

このような指数関数的な計算は、ゲームのキャラクター成長や、生物の簡単な成長モデルシミュレーションなどに応用できます。

イヌの餌の量計算

イヌの体重に基づいて、餌の適切な量を累乗計算で求める例です。生物学的な計算では、体重の0.75乗のような小数点の指数が使われることがあります。

dog_weight = 15 base_amount = 2 food_amount = pow(dog_weight, 0.75) * base_amount print(f"イヌの餌の量: {food_amount:.1f}g")

出力結果

イヌの餌の量: 15.2g

この例では、pow(15, 0.75)で体重15を0.75乗し、餌の量を計算しています。計算結果に2を掛けた値がf文字列の:.1fで小数点以下1桁に丸められ、15.2gと出力されています。

小数点の指数を使った計算は、生物の代謝率（スケーリング則）や、特定の計算式に基づいた推奨量を算出するプログラムなどで活用されます。

ウサギの繁殖シミュレーション

ウサギの個体数増加を累乗で計算するシミュレーション例です。pow関数で増加係数を月数で累乗し、それを最初の数に掛けて総数を計算します。

initial_rabbits = 2 months = 4 growth_factor = 2 total_rabbits = initial_rabbits * pow(growth_factor, months) print(f"ウサギの総数: {total_rabbits}匹")

出力結果

ウサギの総数: 32匹

この例では、pow(2, 4) で増加係数2を月数4で累乗し、個体数を計算しています。2の4乗（16）に最初の数2を掛けた結果32が出力されています。

銀行の複利計算や、人口増加の単純なモデル、シミュレーションなどで使われる計算方法です。

サルのジャンプ距離計算

サルのジャンプ力を物理学的な公式（を模したもの）で計算する例です。pow関数は、力と係数を掛けた結果を2乗するために使われています。

monkey_power = 5 jump_factor = 1.5 max_distance = pow(monkey_power * jump_factor, 2) / 10 print(f"サルのジャンプ距離: {max_distance:.1f}m")

出力結果

サルのジャンプ距離: 5.6m

この例では、pow(7.5, 2)で力の2乗を計算し、ジャンプ距離を算出しています。（5 × 1.5）の結果7.5を2乗した56.25を10で割り、f文字列で小数点以下1桁に丸めた5.6mが出力されています。

物理法則に基づいた計算や、ゲーム内でのキャラクターのジャンプ距離を決めるといった用途で使われます。

トリの飛行速度計算

トリの羽ばたき回数から飛行速度を算出する計算例です。ここでも小数点の指数（1.2乗）が使われています。羽ばたき回数と効率を掛けた値全体を、pow関数で1.2乗しています。

wing_beats = 8 efficiency = 1.3 flight_speed = pow(wing_beats * efficiency, 1.2) print(f"トリの飛行速度: {flight_speed:.1f}km/h")

出力結果

トリの飛行速度: 16.6km/h

この例では、pow(10.4, 1.2) で1.2乗という小数点の指数計算を行っています。

（8 × 1.3）の結果10.4を1.2乗した値（約16.6）が、f文字列で小数点以下1桁に丸められ、16.6km/hと出力されています。

実験データから関係性を導き出す統計モデルや、複雑なシミュレーションなどで活用されます。

ゾウの体重推定

ゾウの身長から体重を推定する生物学的な計算例です。体積は長さの3乗に比例することを利用しています。pow関数で身長を3乗し、それに密度係数と単位換算のための1000を掛けています。

elephant_height = 3.2 density_factor = 0.8 estimated_weight = pow(elephant_height, 3) * density_factor * 1000 print(f"ゾウの推定体重: {estimated_weight:.0f}kg")

出力結果

ゾウの推定体重: 26214kg

この例では、pow(3.2, 3)で身長を3乗し、体積に関連する値を求めて体重を推定しています。3.2の3乗（32.768）に係数0.8と1000を掛けた26214.4が、f文字列の:.0fで四捨五入され26214kg と出力されています。

3Dモデリングでの体積計算や、物理シミュレーションなどで用いられる基本的な計算です。

ライオンの狩り成功率

ライオンの経験値から狩りの成功率を計算する例です。指数0.5は、平方根（ルート）を求める計算と同じ意味になります。pow関数で経験値を0.5乗し、計算式全体で成功率を算出しています。

lion_experience = 7 base_rate = 0.6 success_rate = base_rate * (1 + pow(lion_experience, 0.5) / 10) print(f"ライオンの狩り成功率: {success_rate:.2f}")

出力結果

ライオンの狩り成功率: 0.76

この例では、pow(7, 0.5) で経験値7の0.5乗（平方根、ルート）を計算しています。pow(7, 0.5)（約2.64）を使った計算結果0.758...が、f文字列で小数点以下2桁に丸められ0.76と出力されています。

経験値やレベルが上がるほどステータスの上昇幅が緩やかになるといった、ゲームのバランス調整などでよく使われる計算方法です。

クジラの潜水深度計算

クジラの肺活量から最大潜水深度を算出する計算例です。肺活量と圧力係数を掛けた値を、pow関数で1.8乗し、最後に100で割っています。

whale_lung_capacity = 12 pressure_factor = 1.1 max_depth = pow(whale_lung_capacity * pressure_factor, 1.8) / 100 print(f"クジラの最大潜水深度: {max_depth:.1f}m")

出力結果