09/07/30 02:46:47
>>516
C言語で書いたシミュレーションプログラムに Python で GUI を付けたり、シミュレーションの
一部で新しいことを試したいとき（例えばある方程式を解く時にニュートン法が有効かどうか確か
めたいときなど）に Python で試作プログラムを書いてみたりしています。
先日、線形計画問題を解く必要があって Python でシンプレックス法を書きました。線形計画問題
というのは、「製品Aには材料Sが3個、材料Tが2個必要で、製品BにはSが1個、Tが4個必要です。
Aは100円、Bは150円で売れます。手元にはSが40個、Tが30個あります。売上金を最大にするには
AとBを何個ずつ作るのが最適でしょうか？」というような問題のことです。この場合、未知の変数は
Aの個数とBの個数の2つなので手作業で解いてもいいのですが、未知の変数が増えるとたいへん
なので適当な計算方法で解きます。シンプレックス法はその1つです。で、Python の float 型で
計算したら計算誤差のせいか問題によっては計算が収束しませんでした。そこで、アルゴリズム
本体はそのままで、入力値（シンプレックス表の要素）のデータ型を fractions.Fraction クラス
に変えたところ、うまく解けるようになりました。Fraction クラスは有理数（分子と分母が整数で
表された分数）を実装したクラスで、float に比べて遅いですが計算誤差がありません。アルゴ
リズムはそのまま変更なしで、入力値のデータ型を変えただけで収束が改善されたので感激しま
した。他の言語（たとえばC言語）でも計算に使うデータ型を変えられるようにプログラムを作る
ことはできますが手間がかかります。その点で Python ははるかに手軽で強力だと思いました。