[Python] 配列(リスト)をforループで回す方法

Pythonでは、配列に相当するデータ構造としてリストがあります。リストをforループで回すことで、各要素にアクセスし操作を行うことができます。

基本的な構文はfor文を使用し、for item in list:のように記述します。これにより、リストの各要素が順番にitemに代入され、ループ内で使用可能になります。

また、enumerate()関数を使うことで、インデックスと要素を同時に取得することも可能です。

リストをforループで回す方法

Pythonでは、リストをforループで回すことが非常に一般的です。

ここでは、基本的な方法から応用的な使い方までを解説します。

基本的な方法

リストをforループで回す基本例

Pythonのforループを使ってリストの要素を順番に処理する基本的な方法を紹介します。

# リストの定義
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
# forループでリストを回す
for fruit in fruits:
    print(fruit)

# 実行結果
apple
banana
cherry

この例では、リストfruitsの各要素をfruitという変数に代入し、順番に出力しています。

インデックスを使わないループ

リストの要素を直接処理するため、インデックスを使わずにループを回すことができます。

これは、リストの全要素を順番に処理したい場合に便利です。

インデックスを使ったループ

enumerate関数の利用

リストの要素とそのインデックスを同時に取得したい場合、enumerate関数を使うと便利です。

# リストの定義
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
# enumerateを使ってインデックスと要素を取得
for index, fruit in enumerate(fruits):
    print(f"Index: {index}, Fruit: {fruit}")

# 実行結果
Index: 0, Fruit: apple
Index: 1, Fruit: banana
Index: 2, Fruit: cherry

enumerate関数を使うことで、インデックスと要素を同時に取得でき、リストの要素をより詳細に処理することが可能です。

インデックスを使う利点

インデックスを使うことで、特定の条件に基づいてリストの要素を操作したり、リストの一部を変更したりすることができます。

例えば、偶数番目の要素だけを処理したい場合などに役立ちます。

ネストされたリストのループ

二次元リストのループ

二次元リスト(リストのリスト)をループで回す方法を紹介します。

これは、行列のようなデータを処理する際に役立ちます。

# 二次元リストの定義
matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]
# 二次元リストをループで回す
for row in matrix:
    for element in row:
        print(element, end=' ')
    print()

# 実行結果
1 2 3 
4 5 6 
7 8 9

この例では、外側のループで行を、内側のループで各行の要素を処理しています。

多次元リストのループ

多次元リスト(例えば三次元以上)をループで回す場合も、同様にネストされたforループを使います。

各次元に対してforループを追加することで、任意の次元のリストを処理できます。

# 三次元リストの定義
cube = [
    [
        [1, 2], [3, 4]
    ],
    [
        [5, 6], [7, 8]
    ]
]
# 三次元リストをループで回す
for layer in cube:
    for row in layer:
        for element in row:
            print(element, end=' ')
        print()
    print()

# 実行結果
1 2 
3 4 
5 6 
7 8

この例では、三次元リストの各要素を順番に出力しています。

各次元に対してforループを追加することで、任意の次元のリストを処理できます。

応用例

Pythonのリストをforループで回す方法には、基本的な使い方以外にもさまざまな応用例があります。

ここでは、リスト内包表記や条件付きループ、複数のリストを同時にループする方法を紹介します。

リスト内包表記

リスト内包表記の基本

リスト内包表記は、リストを生成するための簡潔な方法です。

通常のforループを使わずに、1行でリストを作成できます。

# リスト内包表記を使ってリストを生成
squares = [x**2 for x in range(10)]
print(squares)

# 実行結果
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

この例では、0から9までの数の二乗を要素とするリストを生成しています。

forループとの違い

リスト内包表記は、通常のforループに比べてコードが短く、読みやすくなります。

ただし、複雑な処理を行う場合は、通常のforループの方が可読性が高くなることもあります。

条件付きループ

if文を使ったループ

forループ内でif文を使うことで、特定の条件を満たす要素だけを処理することができます。

# 偶数のみを出力
numbers = range(10)
for number in numbers:
    if number % 2 == 0:
        print(number)

# 実行結果
0
2
4
6
8

この例では、0から9までの数のうち、偶数のみを出力しています。

条件付きリスト内包表記

リスト内包表記でも条件を指定することができます。

これにより、特定の条件を満たす要素だけを含むリストを生成できます。

# 偶数のみを含むリストを生成
even_numbers = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]
print(even_numbers)

# 実行結果
[0, 2, 4, 6, 8]

この例では、0から9までの数のうち、偶数のみを要素とするリストを生成しています。

複数のリストを同時にループ

zip関数の利用

複数のリストを同時にループする場合、zip関数を使うと便利です。

zip関数は、複数のリストを同時にループするためのイテレータを生成します。

# 複数のリストを同時にループ
names = ["Alice", "Bob", "Charlie"]
ages = [25, 30, 35]
for name, age in zip(names, ages):
    print(f"{name} is {age} years old.")

# 実行結果
Alice is 25 years old.
Bob is 30 years old.
Charlie is 35 years old.

この例では、namesとagesのリストを同時にループし、各要素を組み合わせて出力しています。

複数リストの同時処理

zip関数を使うことで、複数のリストを同時に処理することができます。

これにより、関連するデータを一度に処理することが可能です。

# 複数のリストを同時に処理して新しいリストを生成
names = ["Alice", "Bob", "Charlie"]
ages = [25, 30, 35]
name_age_pairs = [f"{name} is {age}" for name, age in zip(names, ages)]
print(name_age_pairs)

# 実行結果
['Alice is 25', 'Bob is 30', 'Charlie is 35']

この例では、namesとagesのリストを同時に処理し、各要素を組み合わせた文字列を要素とする新しいリストを生成しています。

よくある質問

まとめ

Pythonでリストをforループで回す方法には、基本的な使い方から応用的なテクニックまで多くの選択肢があります。

リスト内包表記や条件付きループ、複数のリストを同時に処理する方法を理解することで、より効率的なコードを書くことができます。

この記事を参考に、実際のプログラムでこれらのテクニックを試してみてください。