Aizu Online Judge（AOJ）が提供している「プログラミング入門」（ITP1）の10_D問題をC++とPython で解いてみました。
ITP1 のトピック10では、数学関数について学びます。「基礎的な数学関数を学習します。」とあります。この学習コースを通じて、Python に慣れていきたいと考えています。
問題（10_D: Distance II）
問題はリンク先をご覧ください。
データの距離を求める問題です。
解答案
C++ プログラム例（ITP1 10_D）
数式で定義されている距離の定義に従い、距離を求めていきます。数式を読み解ければ、プログラムは、それほど難しくないと考えています。
C++ のプログラムは、以下となります。
#include <iostream>
#include <ios> // fixed
#include <iomanip> // setprecision
#include <vector>
#include <cmath>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
{
int n;
cin >> n;
vector<double> x(n);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
cin >> x[i];
}
vector<double> y(n);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
cin >> y[i];
}
double d1 = 0.0;
double d2 = 0.0;
double d3 = 0.0;
double di = 0.0;
for (int i = 0; i < n; ++i) {
double d = fabs(x[i] -y[i]);
d1 += d;
d2 += d * d;
d3 += d * d * d;
di = max(di, d);
}
d2 = sqrt(d2);
d3 = pow(d3, 1.0/3.0);
cout << fixed << setprecision(5);
cout << d1 << endl;
cout << d2 << endl;
cout << d3 << endl;
cout << di << endl;
return 0;
}Python プログラム例（ITP1 10_D）
Python では、それぞれの距離を求めるために、内包表記でリストを作成しました。そのリストに対して sum を適用して合計を求めて、** 演算子で $n$ 乗根を求めました。
チェビシェフ距離は、リスト要素の最大値を求めています。
n = int(input())
x = list(map(float, input().split()))
y = list(map(float, input().split()))
d1 = sum([abs(xt - yt) for xt, yt in zip(x, y)])
d2 = sum([abs(xt - yt) ** 2 for xt, yt in zip(x, y)]) ** (1.0 / 2.0)
d3 = sum([abs(xt - yt) ** 3 for xt, yt in zip(x, y)]) ** (1.0 / 3.0)
di = max([abs(xt - yt) for xt, yt in zip(x, y)])
print(f"{d1:.5f}", f"{d2:.5f}", f"{d3:.5f}", f"{di:.5f}", sep="\n")上記プログラムは、すべて AOJ で「AC（Accepted＝正解）」と判定されます。
最後に
トピック10は、数学関数について学びました。C++ も Python もライブラリ（モジュール）で、数学的な機能をサポートしていました。
10_B と 10_C では、高校で履修した数学の内容をプログラムに落とし込みました。基本的な数学的な素養もプログラムを書くためには、必要だと考えています。
引き続き、ITP1 の問題を紹介していきます。
