pythonのコードの一般論について

Question

Python初心者です。
23年ぶりにプログラムの真似事をしました。
多変数の近似式を求めるコードを書きました。
結果は望んだとおりにできたのですが、
ダラダラとした印象があります。
コードの書き方に改善点などあればご指摘ください。

#csvの操作用にインポート
import csv
#csvの数値計算用のライブラリをインポート
import numpy as np

#データ数のカウント
def csv_in():
    with open('C:/Users/.spyder-py3/191224~/testdataXYZ.csv') as f:
        val0 = float(0)
        gyo = float(0)
        ret = float(0)
        reader = csv.reader(f)
        val0 = [row for row in reader]
        f.close()
        gyo = np.shape(val0)[0]
        ret = np.shape(val0)[1]
    return gyo

#データの入力
def csv_in2():
    with open('C:/Users/.spyder-py3/191224~/testdataXYZ.csv') as f:
        val0 = float(0)
        reader = csv.reader(f)
        val0 = [row for row in reader]
        f.close()
    return val0

#データの切り分け
def val_cut(j,val2):

    n = [val2[i][0] for i in range(j)]
    x = [val2[i][1] for i in range(j)]
    y = [val2[i][2] for i in range(j)]
    z = [val2[i][3] for i in range(j)]
    
    #文字の削除
    del n[0],x[0],y[0],z[0]
    
    val3 = x,y,z,
    
    return val3   
 
# 定数項、偏回帰係数の算出
def stat(o, e):
    e = np.vstack([np.ones(e.shape[1]), e]) # 定数項, 説明変数
    return np.linalg.lstsq(e.T, o)[0]       # 偏回帰係数

#結果の表示
def out_put(val6):
    a0, a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8 ,a9 = val6
    print('算出式')
    print('z=(6*x^3)+(5*x^2*y)+(0*x*y^2)+(4*x*y)+3*x+2*y+0*x^2+0*y^2+y^3+100')
    print('答え合わせ')
    print("a1 = 6　= ", a1) 
    print("a2 = 5　= ", a2) 
    print("a3 = 0　= ", a3)
    print("a4 = 4　= ", a4)
    print("a5 = 3　= ", a5)
    print("a6 = 2　= ", a6)
    print("a7 = 0　= ", a7)
    print("a8 = 0　= ", a8)
    print("a9 = 1　= ", a9)
    print("b= 100 = ", a0)
    return



def main():
    
    #数字の初期化（1）
    i = int(0)
    j = int(0)
    k = int(0)
    
    #データ数のカウント
    csv_in()

    #データ数の受け渡し
    k = csv_in()

    #データ数を使った数字の初期化（2）    
    val1 = [0]*csv_in()
    val2 = [0]*csv_in()
    val3 = [0]*csv_in()
    val4 = [0]*csv_in()
    val5 = [0]*csv_in()
    val6 = [0]*csv_in()
      
    #データの入力
    val1 = csv_in2()
   
    #データの切り分け
    val4 = val_cut(k,val1)    
    x,y,z = val4

    #文字列を削除した分のデータ数補正
    k = int(k)-1    

    #数字の数値化
    x = [float(x[i]) for i in range(k)]
    y = [float(y[i]) for i in range(k)]
    z = [float(z[i]) for i in range(k)]

    # リストの初期化
    x3=[0]*(k)
    x2y=[0]*(k)
    xy2=[0]*(k)
    y3=[0]*(k)
    x2=[0]*(k)
    y2=[0]*(k)
    xy=[0]*(k)


    # 変数の計算
    for i in range(k):
        x3[i]=x[i]**3  
        x2y[i]=x[i]**2*y[i]
        xy2[i]=x[i]*y[i]**2
        y3[i]=y[i]**3
        x2[i]=x[i]**2
        y2[i]=y[i]**2
        xy[i]=x[i]*y[i]

    # 定数項、偏回帰係数の算出
    obj = np.array(z)        # 目的変数
    exp = np.array([x3, x2y, xy2, xy, x, y, x2, y2, y3])  # 説明変数
    a0, a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8 ,a9 = stat(obj, exp)
    #a0,a1,   a2,     a3,     a4,  a5, a6, a7,   a8 ,  a9 
    #b, x**3, x**2*y, x*y**2, x*y,  x,  y, x**2, y**2  y**3
   
    val5 = a0, a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8 ,a9
    out_put(val5)
    
    
    return

main()

算出式
z=(6*x^3)+(5*x^2*y)+(0*x*y^2)+(4*x*y)+3*x+2*y+0*x^2+0*y^2+y^3+100
答え合わせ
a1 = 6　=  5.999999999999969
a2 = 5　=  5.000000000000004
a3 = 0　=  1.7763568394002505e-15
a4 = 4　=  4.000000000000141
a5 = 3　=  2.999999999996261
a6 = 2　=  2.000000000001903
a7 = 0　=  5.88640247656258e-13
a8 = 0　=  -3.9968028886505635e-13
a9 = 1　=  1.000000000000011
b= 100 =  100.00000000000243

Answer 1

無駄な変数の初期化はやめましょう。
動作確認できてませんが、ざっと見直してみました。

import csv
import numpy as np


def read_csv():
    """データ入力"""
    with open('C:/Users/.spyder-py3/191224~/testdataXYZ.csv') as f:
        return list(csv.reader(f))


def cut_out(csv):
    """座標データ切り出し"""
    _, x, y, z = zip(*csv)
    return x[1:], y[1:], z[1:]


def stat(o, e):
    """定数項、偏回帰係数算出"""
    e = np.vstack([np.ones(e.shape[1]), e])  # 定数項, 説明変数
    return np.linalg.lstsq(e.T, o)[0]        # 偏回帰係数


def output(a):
    """結果表示"""
    print('算出式')
    print('z=(6*x^3)+(5*x^2*y)+(0*x*y^2)+(4*x*y)+3*x+2*y+0*x^2+0*y^2+y^3+100')
    print('答え合わせ')
    print("a1 = 6　= ", a[1])
    print("a2 = 5　= ", a[2])
    print("a3 = 0　= ", a[3])
    print("a4 = 4　= ", a[4])
    print("a5 = 3　= ", a[5])
    print("a6 = 2　= ", a[6])
    print("a7 = 0　= ", a[7])
    print("a8 = 0　= ", a[8])
    print("a9 = 1　= ", a[9])
    print("b = 100 = ", a[0])


def main():
    # データ入力
    csv = read_csv()

    # 座標データ切り出し
    x, y, z = cut_out(csv)

    # 数字の数値化
    x = list(map(float, x))
    y = list(map(float, y))
    z = list(map(float, z)) 

    # 変数の計算
    def calculate():
        for xi, yi in zip(x, y):
            x3 = xi**3
            x2y = xi**2*yi
            xy2 = xi*yi**2
            y3 = yi**3
            x2 = xi**2
            y2 = yi**2
            xy = xi*yi
            yield x3, x2y, xy2, y3, x2, y2, xy
    exp = list(zip(*calculate()))

    # 定数項、偏回帰係数の算出
    obj = np.array(z)    # 目的変数
    exp = np.array(exp)  # 説明変数
    #a0, a1,   a2,     a3,     a4,  a5, a6, a7,   a8 ,  a9
    # b, x**3, x**2*y, x*y**2, x*y,  x,  y, x**2, y**2  y**3
    output(stat(obj, exp))


main()

Answer 2

python初級者ですが、回答させていただきます。

pythonでは、型の宣言がいらないので、その部分をごそっと削除して実行してみてはいかがでしょうか。
多分うまくいくと思います。

どういう原理かは私はちゃんと理解していないですが、ネットで調べてるといろいろでてきます。