【Python】2重ループや多重ループをbreakで抜ける方法

Pythonで2重ループを実行する際、内側のループだけを中断したい場合があります。この場合、単純に`break`文を使用すると内側のループのみが終了し、外側のループは継続して実行されます。特定の条件が満たされた時点で内側の処理を中断しながらも、外側のループでは残りの要素を処理できます。

for i in range(3):
    print(f"外側ループ: i = {i}")
    for j in range(5):
        print(f"  内側ループ: j = {j}")
        if j == 2:
            print("  内側ループをbreakします")
            break
    print("外側ループは継続します")

【実行結果】
外側ループ: i = 0
  内側ループ: j = 0
  内側ループ: j = 1
  内側ループ: j = 2
  内側ループをbreakします
外側ループは継続します
外側ループ: i = 1
  内側ループ: j = 0
  内側ループ: j = 1
  内側ループ: j = 2
  内側ループをbreakします
外側ループは継続します
外側ループ: i = 2
  内側ループ: j = 0
  内側ループ: j = 1
  内側ループ: j = 2
  内側ループをbreakします
外側ループは継続します

`break`文は最も内側のループ（現在実行中のループ）にのみ影響します。上記の例では`j == 2`の条件が満たされると内側のループが終了しますが、外側のループは通常通り`i`の値を増やして次の繰り返しに進みます。

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外側のループも含めて2重ループを完全に抜け出したい場合は、フラグ変数を使用するアプローチが効果的です。フラグ変数を設定して内側のループで特定条件が満たされた場合にフラグを変更し、外側のループでそのフラグをチェックすることによって2重ループ全体を終了できます。

found = False  # フラグ変数
for i in range(3):
    print(f"外側ループ: i = {i}")
    for j in range(5):
        print(f"  内側ループ: j = {j}")
        if i == 1 and j == 2:
            print("  目的の値が見つかりました")
            found = True  # フラグをTrueに設定
            break  # 内側のループを抜ける
    if found:
        print("外側のループも抜けます")
        break  # 外側のループを抜ける
    print("外側ループは継続します")

【実行結果】
外側ループ: i = 0
  内側ループ: j = 0
  内側ループ: j = 1
  内側ループ: j = 2
  内側ループ: j = 3
  内側ループ: j = 4
外側ループは継続します
外側ループ: i = 1
  内側ループ: j = 0
  内側ループ: j = 1
  内側ループ: j = 2
  目的の値が見つかりました
外側のループも抜けます

フラグ変数を使った方法では、まず`found`などのブール型変数を`False`で初期化してから、内側のループで条件が満たされた時点で`True`に変更します。その後、内側のループを`break`で抜けた直後に外側のループでフラグ変数をチェックし、条件に応じて外側のループも`break`します。

Pythonでは関数を使用することによって、3重以上の複雑な多重ループからも簡単に脱出できます。関数内で必要な条件が満たされた場合に`return`文を使用すると、すべてのループをただちに終了できるためコードの可読性が向上します。

def search_matrix():
    for i in range(3):
        print(f"外側ループ: i = {i}")
        for j in range(3):
            print(f"  中間ループ: j = {j}")
            for k in range(3):
                print(f"    内側ループ: k = {k}")
                if i == 1 and j == 1 and k == 1:
                    print("    目的の値が見つかりました")
                    return "検索成功"  # すべてのループから脱出
    return "検索失敗"  # 見つからなかった場合
result = search_matrix()
print(f"結果: {result}")

【実行結果】
外側ループ: i = 0
  中間ループ: j = 0
    内側ループ: k = 0
    内側ループ: k = 1
    内側ループ: k = 2
  中間ループ: j = 1
    内側ループ: k = 0
    内側ループ: k = 1
    内側ループ: k = 2
  中間ループ: j = 2
    内側ループ: k = 0
    内側ループ: k = 1
    内側ループ: k = 2
外側ループ: i = 1
  中間ループ: j = 0
    内側ループ: k = 0
    内側ループ: k = 1
    内側ループ: k = 2
  中間ループ: j = 1
    内側ループ: k = 0
    内側ループ: k = 1
    目的の値が見つかりました
結果: 検索成功

関数を使用した方法の大きな利点は、`return`文によってどの深さのループからでも即座に脱出できることです。上記の例では3重ループを使用していますが、条件`i == 1 and j == 1 and k == 1`が満たされた時点で`return`文が実行され、すべてのループ処理が終了します。

※上記コンテンツの内容やソースコードはAIで確認・デバッグしておりますが、間違いやエラー、脆弱性などがある場合は、コメントよりご報告いただけますと幸いです。

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