本記事では組み込み関数roundの使い方から注意点まで徹底解説します。この記事を読むことで、数値の丸め処理に関する一般的な落とし穴を避け、より信頼性の高いコードを書けるようになります。データ分析や金融計算など精度が重要な場面でも役立つ知識が身につきます。
round
Pythonの組み込み関数roundは、数値を指定した桁数で四捨五入するための関数です。シンプルな構文で使いやすく、頻繁に利用されます。
基本構文
round(number, ndigits=None)パラメータ説明
- number: 四捨五入したい数値（整数または浮動小数点数）
- ndigits: 四捨五入する小数点以下の桁数
- 省略または0: 整数に四捨五入
- 正の値: 指定した小数点以下の桁数に四捨五入
- 負の値: 整数部分の指定した位で四捨五入
戻り値
roundは四捨五入された値を返します。ndigitsが省略または0の場合は整数型(int)、それ以外の場合は浮動小数点数型(float)で返されます。
使用例
ここではround関数の実際の使用例を紹介します。基本的な使い方から応用まで、様々なケースでの動作を確認できます。
整数への四捨五入
第2引数を省略すると、最も近い整数に四捨五入されます。
# 整数への四捨五入の例
print(round(3.14)) # 出力: 3
print(round(3.5)) # 出力: 4
print(round(3.6)) # 出力: 4
print(round(-3.5)) # 出力: -4小数点以下の桁数を指定した四捨五入
第2引数に正の整数を指定すると、指定した小数点以下の桁数に四捨五入されます。
# 小数点以下の桁数を指定した四捨五入の例
print(round(3.14159, 2)) # 出力: 3.14（小数点以下2桁に四捨五入）
print(round(3.14559, 2)) # 出力: 3.15（小数点以下2桁に四捨五入）
print(round(3.1455, 3)) # 出力: 3.146（小数点以下3桁に四捨五入）整数部分の四捨五入
第2引数に負の整数を指定すると、整数部分の指定した位で四捨五入されます。これは大きな数値を扱う際に便利です。
# 整数部分の四捨五入の例
print(round(1234, -1)) # 出力: 1230（10の位で四捨五入）
print(round(1254, -1)) # 出力: 1250（10の位で四捨五入）
print(round(1256, -2)) # 出力: 1300（100の位で四捨五入）注意点
Pythonのround関数を使用する際には、以下の重要な注意点を理解しておく必要があります。これらの特性を知ることで、予期しない結果を避け、より正確な四捨五入処理を実装できます。
偶数への丸め（Banker’s Rounding）
Pythonのround関数は一般的な四捨五入（5以上切り上げ）ではなく、「偶数への丸め」を採用しています。これは丁度中間の値（例：2.5）の場合、最も近い偶数に丸めるルールです。この方法は統計的なバイアスを減らすために使われますが、多くの人が想定する四捨五入とは異なる結果になることがあります。
以下のコードは偶数への丸めの動作を示しています。
print(round(2.5)) # 出力: 2（最も近い偶数に丸める）
print(round(3.5)) # 出力: 4（最も近い偶数に丸める）
print(round(4.5)) # 出力: 4（最も近い偶数に丸める）
print(round(5.5)) # 出力: 6（最も近い偶数に丸める）浮動小数点数の精度の問題
浮動小数点数は内部で二進数として表現されるため、十進数で正確に表現できない値があります。この特性により、round関数の結果が直感的でない場合があります。
以下のコードは浮動小数点数の精度問題を示しています。
print(2.675) # 表示: 2.675（しかし内部では微妙に異なる値）
print(round(2.675, 2)) # 出力: 2.67（期待値は2.68）
# 内部表現を確認
print(format(2.675, '.20f')) # 出力: 2.67499999999999982236この問題は2.675のような十進数が二進数で正確に表現できないために発生します。正確な計算が必要な場合は、後述するdecimalモジュールの使用を検討してください。
戻り値の型
ndigitsパラメータが0または省略された場合、round関数は整数型(int)の値を返します。これはPython 3の仕様です。
以下のコードは戻り値の型を示しています。
print(type(round(3.14))) # 出力: <class 'int'>
print(type(round(3.14, 0))) # 出力: <class 'int'>
print(type(round(3.14, 2))) # 出力: <class 'float'>decimalモジュールによる代替手段
より厳密な四捨五入や一貫した動作が必要な場合は、decimalモジュールを使用することで解決できます。このモジュールでは丸めモードを明示的に指定できます。
以下のコードはdecimalモジュールを使った四捨五入の例です。
from decimal import Decimal, ROUND_HALF_UP, ROUND_HALF_EVEN
# 通常の四捨五入（5以上切り上げ）
print(Decimal('2.5').quantize(Decimal('1'), rounding=ROUND_HALF_UP)) # 出力: 3
print(Decimal('2.675').quantize(Decimal('0.01'), rounding=ROUND_HALF_UP)) # 出力: 2.68
# 偶数への丸め（Python標準のround関数と同様）
print(Decimal('2.5').quantize(Decimal('1'), rounding=ROUND_HALF_EVEN)) # 出力: 2
print(Decimal('3.5').quantize(Decimal('1'), rounding=ROUND_HALF_EVEN)) # 出力: 4特殊値の扱い
round関数はNaN（非数）やInfinity（無限大）を引数に取ると、そのまま返します。エラーは発生しません。
以下のコードは特殊値の扱いを示しています。
print(round(float('nan'))) # 出力: nan
print(round(float('inf'))) # 出力: infまとめ
Pythonで四捨五入を行うには組み込み関数roundを使用するのが最も簡単で効率的です。一般的なプログラミングのほとんどの場面ではround関数で十分対応できます。
重要ポイント
- round関数は基本的に
round(数値, 桁数)の形式で使用する - 第2引数を省略すると整数に四捨五入される
- 第2引数に正の値を指定すると小数点以下の指定桁数に四捨五入される
- 第2引数に負の値を指定すると整数部分の指定位で四捨五入される
注意すべき特性
- 丁度中間の値（例：2.5）は最も近い偶数に丸められる（Banker’s Rounding）
- 浮動小数点数の精度の問題により、予期しない結果が生じることがある
- 桁数を省略または0にした場合、戻り値は整数型(int)になる
代替手段
より厳密な計算や特定の丸めルールが必要な場合は、以下の代替手段を検討してください：
- decimalモジュール：精度が重要な金融計算などに最適
- mathモジュール：追加の数学関数が必要な場合に便利
- numpy：科学計算や大量のデータ処理に適している
round関数の特性を理解し、適切に使用することで、Pythonでの数値処理をより効果的に行うことができます。
