Pythonリスト操作:作成、アクセス、変更、高度なテクニック
Pythonリスト操作
Pythonリストは言語で最も汎用性の高いデータ構造の一つで、値のシーケンスを効率的に格納、整理、操作できます。このガイドでは、リスト要素の作成とアクセスから、スライシング、内包表記、組み込みメソッドといった高度なテクニックまで、知っておくべきすべてをカバーします。
動画:Pythonリストとタプル
Pythonリストを使えば複数のアイテムを同時に扱えます。例:
# プログラミング言語のリスト
['Python', 'C++', 'JavaScript']
Pythonリストの作成
リストは要素をカンマで区切って角括弧[]内に配置することで作成します。リストは任意の数のアイテムを含み、異なるデータ型を混在させられます。
# 整数のリスト
my_list = [1, 2, 3]
例:
# 空のリスト
my_list = []
# 混合データ型
my_list = [1, "Hello", 3.4]
リストは別のリストを含むこともでき、ネスト構造を作れます。
# ネストしたリスト
my_list = ["mouse", [8, 4, 6], ["a"]]
リスト要素へのアクセス
Pythonにはアイテムにアクセスする複数の方法があります。
インデックス
[]演算子を使用します。インデックスは0から始まり、範囲外アクセスはIndexError、非整数インデックスはTypeErrorを発生させます。
my_list = ['p', 'r', 'o', 'b', 'e']
print(my_list[0]) # p
print(my_list[2]) # o
print(my_list[4]) # e
n_list = ["Happy", [2, 0, 1, 5]]
print(n_list[0][1]) # a
print(n_list[1][3]) # 5
print(my_list[4.0]) # TypeError
出力
p o e a 5 Traceback (most recent call last): File "<string>", line 21, in <module> TypeError: list indices must be integers or slices, not float
負のインデックス
負のインデックスはリストの末尾から数えます:-1は最後の要素、-2は最後から2番目、以下同様です。
my_list = ['p','r','o','b','e']
print(my_list[-1]) # e
print(my_list[-5]) # p
出力
e p

リストのスライシング
スライシングはコロン演算子:を使ってアイテムの範囲を抽出します。開始インデックスは含まれ、終了インデックスは含まれません。
my_list = ['p','r','o','g','r','a','m','i','z']
print(my_list[2:5]) # ['o', 'g', 'r']
print(my_list[5:]) # ['a', 'm', 'i', 'z']
print(my_list[:]) # 全リスト
出力
['o', 'g', 'r'] ['a', 'm', 'i', 'z'] ['p', 'r', 'o', 'g', 'r', 'a', 'm', 'i', 'z']
注意:スライシングは新しいリストを返し、元のリストは変更されません。
リスト要素の変更
リストはミュータブル(変更可能)です。単一アイテムやスライスを置き換えられます。
odd = [2, 4, 6, 8]
odd[0] = 1
print(odd)
odd[1:4] = [3, 5, 7]
print(odd)
出力
[1, 4, 6, 8] [1, 3, 5, 7]
append()(単一)やextend()(複数)で要素を追加。+で連結、*で繰り返しが可能です。
odd = [1, 3, 5]
odd.append(7)
print(odd)
odd.extend([9, 11, 13])
print(odd)
print(odd + [9, 7, 5])
print(["re"] * 3)
出力
[1, 3, 5, 7] [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13] [1, 3, 5, 9, 7, 5] ['re', 're', 're']
insert()で特定インデックスに挿入、または空スライスへの代入でも可能です。
odd = [1, 9]
odd.insert(1, 3)
print(odd)
odd[2:2] = [5, 7]
print(odd)
出力
[1, 3, 9] [1, 3, 5, 7, 9]
リスト要素の削除
delでインデックスやスライス、リスト全体を削除。remove()は最初の一致値を削除、pop()はインデックス指定で要素を削除・返却(省略時は最後)、clear()でリストを空にします。
my_list = ['p', 'r', 'o', 'b', 'l', 'e', 'm']
# 1アイテム削除
del my_list[2]
print(my_list)
# 複数削除
del my_list[1:5]
print(my_list)
# リスト全体削除
del my_list
print(my_list) # NameError
出力
['p', 'r', 'b', 'l', 'e', 'm'] ['p', 'm'] Traceback (most recent call last): File "<string>", line 18, in <module> NameError: name 'my_list' is not defined
スライス代入による代替削除:
>>> my_list = ['p','r','o','b','l','e','m']
>>> my_list[2:3] = []
>>> my_list
['p', 'r', 'b', 'l', 'e', 'm']
>>> my_list[2:5] = []
>>> my_list
['p', 'r', 'm']
一般的なリストメソッド
| メソッド | 説明 |
|---|---|
| append() | 末尾に要素を追加 |
| extend() | 別のイテラブルの全要素を追加 |
| insert() | 指定インデックスにアイテムを挿入 |
| remove() | 最初に一致する値を削除 |
| pop() | インデックス指定で要素を削除・返却(省略時は最後) |
| clear() | リストを空にする |
| index() | 値の最初のインデックスを返す |
| count() | 値の出現回数をカウント |
| sort() | 昇順でソート |
| reverse() | 順序を反転 |
| copy() | 浅いコピーを返す |
my_list = [3, 8, 1, 6, 8, 8, 4]
my_list.append('a')
print(my_list)
print(my_list.index(8)) # 1
print(my_list.count(8)) # 3
リスト内包表記
リスト内包表記はリストを生成する簡潔な方法です。
pow2 = [2 ** x for x in range(10)]
print(pow2)
出力
[1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512]
これは以下と等価:
pow2 = []
for x in range(10):
pow2.append(2 ** x)
内包表記には複数のfor節やifフィルタを含められます。
>>> pow2 = [2 ** x for x in range(10) if x > 5]
>>> pow2
[64, 128, 256, 512]
>>> odd = [x for x in range(20) if x % 2 == 1]
>>> odd
[1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19]
>>> [x+y for x in ['Python ','C '] for y in ['Language','Programming']]
['Python Language', 'Python Programming', 'C Language', 'C Programming']
詳細は公式Pythonドキュメントを参照。
その他のリスト操作
メンバーシップテスト
inまたはnot inで値の存在を確認。
my_list = ['p', 'r', 'o', 'b', 'l', 'e', 'm']
print('p' in my_list) # True
print('a' in my_list) # False
print('c' not in my_list) # True
出力
True False True
リストのイテレーション
forループで各アイテムを処理。
for fruit in ['apple','banana','mango']:
print("I like", fruit)
出力
I like apple I like banana I like mango
Python
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