Rubyでべき乗・剰余・商と余りを理解する！**・%・divmodの実用サンプル
先生と生徒の会話形式で理解しよう
生徒
「Rubyで数値を計算するとき、べき乗や余りを簡単に出す方法ってありますか？」
先生
「もちろんです。Rubyでは**でべき乗、%で剰余、さらにdivmodで商と余りをまとめて求められます。」
生徒
「それぞれどう違うんですか？使い分けも知りたいです。」
先生
「では、順番に実例を見ながら理解していきましょう。」
1. べき乗（**）の基本
べき乗は数値を何回掛けるかを示す演算です。例えば2の3乗なら、2を3回掛けた結果を求めます。
puts 2 ** 3 # 2の3乗
puts 5 ** 2 # 5の2乗
8
25
べき乗は指数計算や繰り返し掛け算の処理で便利です。
2. 剰余（%）の使い方
剰余演算子%は割り算の余りを求めるために使います。プログラムでは偶数・奇数判定や周期処理に非常に役立ちます。
puts 10 % 3 # 余り1
puts 8 % 2 # 偶数判定
1
0
0が返れば割り切れたことを意味します。周期処理やカウント処理の制御によく使われます。
3. 商と余りをまとめて求めるdivmod
divmodは割り算の結果を商と余りのセットで返すメソッドです。数値計算をまとめて行うのに便利です。
quotient, remainder = 10.divmod(3)
puts "商: #{quotient}, 余り: #{remainder}"
商: 3, 余り: 1
これを使えば、割り算と余りの計算を別々に行わなくても済みます。
4. 実用的な活用例
例えば、1週間を7日で割る場合や、時計の時間計算で剰余やdivmodを使えます。
# 時計の計算例
hour = 15
hour24 = hour % 12
puts "12時間表記: #{hour24}"
# お金の分配例
total = 1000
people = 3
quotient, remainder = total.divmod(people)
puts "一人当たり: #{quotient}円, 余り: #{remainder}円"
12時間表記: 3
一人当たり: 333円, 余り: 1円
このように、**、%、divmodを組み合わせると、数値計算を効率的に行えます。
5. まとめ
Rubyでは数値の計算を簡単に行うために、べき乗（**）、剰余（%）、divmodを活用できます。べき乗は指数計算、剰余は余りの判定、divmodは商と余りを同時に求めるため、プログラム内での計算処理や分配、時間計算などに非常に便利です。初心者でも実用例を通じて理解すると、数値演算の応用が広がります。
