Pythonのリスト(list)を初期化する基本的な方法
Pythonでリストを初期化する最も基本的な方法は、空の角括弧[]を使用することです。
【サンプルコード】
# 空のリストを初期化
empty_list = []
# リストに要素を追加
empty_list.append(1)
empty_list.append(2)
empty_list.append(3)
print(empty_list)
【実行結果】
[1, 2, 3]
リストを初期化する時に要素を指定することも可能です。カンマで区切られた値を角括弧内に記述することによって初期値を持つリストを作成できる為、あらかじめ値が分かっている場合や特定のデータセットで作業を開始する場合に便利です。また、`[0] * 5` のように、同じ要素を繰り返して初期化することもできます。
【サンプルコード】
# 初期値を持つリストの初期化
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
zeros = [0] * 5 # [0, 0, 0, 0, 0]
print(numbers)
print(zeros)
【実行結果】
[1, 2, 3, 4, 5]
[0, 0, 0, 0, 0]
リスト内包表記を用いてリスト(list)を初期化する方法
リスト内包表記はPythonの機能の1つであり、簡潔かつ読みやすい方法でリストを初期化できます。特に特定パターンや条件に基づいてリストを生成する場合に有用であり、リスト内包表記を使用することによって複数行のループを1行で表現できます。リスト内包表記は多くの場合、通常のループよりも効率的ですが、非常にシンプルな処理の場合は通常ループの方が速い場合もあります。
リスト内包表記の基本的な構文は以下の通りです。
[式 for 変数 in イテラブルオブジェクト (if 条件)]
【サンプルコード】
# 1から10までの偶数のリストを作成
even_numbers = [x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
# 1から5までの数の2乗のリストを作成
squared_numbers = [x**2 for x in range(1, 6)]
# 文字列のリストを大文字に変換
words = ["apple", "banana", "cherry"]
uppercase_words = [word.upper() for word in words]
print("偶数リスト:", even_numbers)
print("2乗リスト:", squared_numbers)
print("大文字リスト:", uppercase_words)
【実行結果】
偶数リスト: [2, 4, 6, 8, 10]
2乗リスト: [1, 4, 9, 16, 25]
大文字リスト: ['APPLE', 'BANANA', 'CHERRY']
多次元リストを初期化する方法
Pythonでは、リストの要素として別のリストを含めることによって、多次元リストを作成できます。2次元リストは行列やグリッドのデータ構造を表現する際に有用であり、多次元リストの初期化にはネストされたリスト内包表記を使用できます。
【サンプルコード】
# 3x3の2次元リストを初期化
matrix = [[0 for _ in range(3)] for _ in range(3)]
# 値を設定
matrix[0][0] = 1
matrix[1][1] = 5
matrix[2][2] = 9
print("2次元リスト:")
for row in matrix:
print(row)
【実行結果】
2次元リスト:
[1, 0, 0]
[0, 5, 0]
[0, 0, 9]
多次元リストを初期化する際は、浅いコピーと深いコピーの違いに注意する必要があります。*演算子を使用して2次元リストを初期化すると、同じ内部リストへの参照が複製されます。その結果、1つの内部リストを変更すると、他の内部リストも変更されてしまうという問題が発生します。
【サンプルコード】
# * 演算子を使用した場合の問題点
wrong_matrix = [[0] * 3] * 3
wrong_matrix[0][0] = 1
print(wrong_matrix) # [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]] # 予期しない結果
このような問題を避けるためには、リスト内包表記やcopyモジュールのdeepcopy関数を使用することを検討したほうが良いでしょう。リスト内包表記を使用することで、各内部リストが独立したオブジェクトとして生成され、深いコピーが実現できます。
【サンプルコード】
# リスト内包表記を使用して深いコピーを実現
deep_copy_matrix = [[0 for _ in range(3)] for _ in range(3)]
deep_copy_matrix[0][0] = 1
print(deep_copy_matrix) # [[1, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]] # 期待通りの結果
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