【Python入門】リスト内包表記について例題を使ってわかりやすく解説

python リスト内包表記

今回はPythonでよく使うリストの内包表記について
解説していきたいと思います。

まず前提としてリストとタプルについての知識は必須です。
ですので、不安な方は先にこちらをご覧ください。
【Python】タプルとは?リストとタプルの違いについても解説
【Python】タプルを使う3つのメリットとリストとの違い
【Python】リストの要素数を取得したり抽出したりする方法

それでは本題に入っていきましょう。

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Pythonにおけるリスト内包表記について

まず例題1をご覧ください。

#例題1

x = (2,4,6,8,10) # ()でくくっているのでタプル
y = [] #ここで空のリストを宣言する

for i in x: #xのタプルをループで回す
    y.append(i) #yの空のリストに追加する
print(y) #リストyを出力する

実行すると
[2, 4, 6, 8, 10]
とリストの形で表示されます。

結構、めんどくさいコードになっていますね。
ただ、タプルに入っている要素を
リストに入れ替えるだけの作業に対して
効率が悪すぎます(苦笑)。

そこでリストの内包表記の登場です。

例題2をご覧ください。

#例題2

x = (2,4,6,8,10) # ()でくくっているのでタプル
y = [i for i in x] #ここがリスト内包表記のキモの部分


print(y) #リストyを出力する

実行すると例題1と同様に
[2, 4, 6, 8, 10]
とリストの形で表示されます。

これはどういう意味なのでしょう?

y = [i for i in x] #ここがリスト内包表記のキモの部分

をご覧ください。

これは例題1で登場した

for i in x: #xのタプルをループで回す

をそのまま

例題2の

y = [i for i in x] #ここがリスト内包表記のキモの部分

にぶち込んだ形です。

こんな感じでリスト内包表記を使えば
appendを使って使いしなくても
簡単にタプルの中身をリストに追加することができます。

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もう少し複雑なリスト内包表記

例題2をもう少し複雑にしてみましょう。

先に例題1の内容をこんな感じで複雑にしてみますね。
例題3をご覧ください。

#例題3

x = (2,4,6,8,10) # ()でくくっているのでタプル
y = []
for i in x:
    if i % 4 == 0: # 4で割った余りが0の場合という意味
        y.append(i) #4で割った余りが0なら追加する
print(y)

例題3ではif文を使って4で割った余りが0の場合だけ
リストに追加するようにしました。

実行すると
[4, 8]
と表示されます。

では例題3をリスト内包表記に書き換えてみましょう。
例題4をご覧ください。

#例題4

x = (2,4,6,8,10) # ()でくくっているのでタプル
y = [i for i in x if i % 4 ==0] #例題3のfor文を[]の中に入れているだけ

print(y)

実行すると
[4, 8]
と表示されます。

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Pythonにおけるリスト内包表記のメリットとは?

例題1から4をご覧になっていただけると
わかると思いますが、リスト内包表記を使えば
リストを生成する行が1行ですみわけですね。

リスト内包表記を使えば、
少ない文字数で目的を達成することができます。

使う文字数が少ないほど、
処理スピードは速くなります。

なので、リスト内包表記を使えば使うほど
処理スピードが速くなるわけです。

一々処理が遅いプログラムがみんな嫌いです。
なので、速さを追求するならリスト内包表記の理解は必須といえるでしょう。

これがリスト内包表記のメリットです。



リスト内包表記のやりすぎはよくない

「リスト内包表記のメリットがわかった。
だったら、使いまくろう!」と思われたかもしれません。

でも、それは正直微妙です。

まず例題5をご覧ください。

#例題5

x = (2,4,6,8,10) # ()でくくっているのでタプル
xx = (1,3,5,7,9) #例題5としてこのタプルを追加

y = []
for i in x: #初めのタプルをループで回す
    for q in xx: #例題5で加えた方のタプルを回す
        y.append(i * q) #1つ目のタプルと2つ目のタプルをかける
print(y)

実行すると、
[2, 6, 10, 14, 18, 4, 12, 20, 28, 36, 6, 18, 30, 42, 54, 8, 24, 40, 56, 72, 10, 30, 50, 70, 90]
と出力されます。

こんな感じでたくさんの要素がリストに入っています。

これをリスト内包表記で記載してみましょう。

例題6をご覧ください。

#例題6

x = (2,4,6,8,10) # ()でくくっているのでタプル
xx = (1,3,5,7,9) #例題5としてこのタプルを追加

y = [i * q for i in x for q in xx] #例題5のfor文2つをここに入れた

print(y)

こんな感じで例題5のfor文2つと
appendのところでやったi * qをリストの中に入れました。

実行すると
[2, 6, 10, 14, 18, 4, 12, 20, 28, 36, 6, 18, 30, 42, 54, 8, 24, 40, 56, 72, 10, 30, 50, 70, 90]
と出力されます。

こんな感じでリスト内包表記として
forループをたくさん入れれば入れるほど
たくさんの文字が結果として跳ね返ってくるわけです。
かえってコードが分かりにくくなることがあります。

もしあなたの主観でも大丈夫なので
「ちょっとわかりにくいな」と思ったら
リスト内包表記を使わない方がよいです。

appendを使った処理に
切り替えた方がミスを防ぐことができると思います。

リスト内包表記のやりすぎでコードが複雑になると
理解するのに時間がかかり
かえって開発速度が落ちる原因になってしまう
こともあります。

なので、リスト内包表記のやりすぎには十分に注意してくださいね。

以上でリスト内包表記の解説を終わります。

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