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【基礎】Pythonの配列の使い方ガイド!初心者向けに分かりやすく解説
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【基礎】Pythonの配列の使い方ガイド!初心者向けに分かりやすく解説

2019.12.05

 
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この記事では、Pythonの初歩的な部分である配列に関してご説明します。まず、Pythonの配列でできることについてご紹介し、その後、Pythonの配列の基礎について解説します。

目次

1.Python の配列って?

1.1 Python の配列を使ってできること

1.2 配列とリストの違い

2.Python の配列の基礎

2.1 要素の追加

2.1.1 演算子を使って要素の追加

2.1.2 appendメソッドを使って要素の追加

2.1.3 insertメソッドを使って要素の追加

2.2 len関数で要素数を取得

2.3 要素の削除

2.3.1 remove メソッドを使って要素の削除

2.3.2 del 文を使って要素の削除

2.3.3 pop メソッドを使って要素の削除

2.4 配列を結合

2.4.1 extend メソッドを使って 2 つの配列を結合

2.4.2 演算子を使って複数の配列を結合

2.5 要素の検索

2.5.1 in演算子を使って要素の検索

2.5.2 indexメソッドを使って要素の検索

2.5.3 countメソッドを使って要素を検索

2.6 配列をソート

2.6.1 sort メソッドを使って配列をソート

2.6.2 reverse メソッドを使って配列をソート

3. まとめ

1.Pythonの配列って?

一般的に配列とは、プログラミングにおいて同じ型の複数の要素を一列に並べたデータ型のことを指します。ここでは、Pythonにおける配列について解説していきます。



1.1.Python の配列を使ってできること

配列を利用すると、一度に多くの連続したデータを扱うことができます。配列によって連続したデータを処理すると、一つひとつ変数に代入するよりもプログラムの処理が簡潔になり、動作が軽くなるといったメリットがあります。

1.2.配列とリストの違い

プログラミングの世界において配列という用語はよく聞かれるものですが、実はPythonには配列という用語は存在しません。一般的にプログラミング言語で用いられている「配列」は、Pythonでは「リスト」としてデータを扱っています。

Pythonのリストは、「一般的な配列に比べ宣言時に型を指定する必要がない」、「構成する要素の型が異なっていても成り立つ」、といった特徴があります。

2.Pythonの配列の基礎



Pythonにおいて配列を利用すれば、宣言と初期化を行った上で要素の追加、削除、結合などといった処理をすることができます。

ここでは、それぞれの手順についてコードの具体例を挙げながら解説します。

2.1.要素の追加

Pythonの配列に要素を追加するには、「演算子による追加」、「appendメソッドによる追加」、「insertメソッドによる追加」の3つの方法があります。それぞれの追加方法を理解し、必要に応じて使い分けましょう。

2.1.1.演算子を使って要素の追加

Pythonでは、演算子によって要素を簡単に追加できます。具体例としては次のような記述となります。

list1_1 = [1, 2]
list1_1 = list1_1 + [3, 4, 5]
print(list1_1)

この例では、list1_1に含まれる[1, 2, 3, 4, 5]が出力されます。

2.1.2.appendメソッドを使って要素の追加

appendメソッドは、引数として指定した値をリストの末尾に追加するメソッドです。具体例としては次のような記述になります。

list1_2 = [1, 2]
list1_2.append(3)
print(list1_2)

この例では、list1_2に含まれる[1, 2, 3]が出力されます。

2.1.3.insertメソッドを使って要素の追加

insertメソッドとは、リストの任意の位置に要素を追加することができるメソッドです。

第一引数に追加したい位置のインデックスを、第二引数に追加したい値を指定します。具体例としては次のような記述になります。

list1_3 = [1, 2, 3]
list1_3.insert(3, 20)
print(list1_3)

この例では、list1_3に含まれる[1, 2, 20, 3]が出力されます。

2.2.len関数で要素数を取得

len関数は、Pythonのリストの要素数を取得することができます。具体例として次のソースコードをご覧ください。

list2 = [1, 2, 3, 4, 5]
print(len(list2))

このソースコードを実行すると、list2に含まれる要素の数である5が値として出力されます。

2.3.要素の削除

Pythonでは、リストの要素を削除したい場合にremoveメソッド、del文、popメソッドの3つの手順があります。それぞれ削除される方法が異なるため、特徴を理解してうまく使い分けましょう。

2.3.1.removeメソッドを使っての要素の削除

removeメソッドは、引数に指定した値を削除できるメソッドです。具体例としては次のような記述になります。

list3_1 = [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70]
list3_1.remove(20)
print(list3_1)

このソースコードを実行すると、list3_1の要素のうち20の値が削除され、[10, 30, 40, 50, 60, 70]が出力されます。

2.3.2.del文を使っての要素の削除

del文は、リスト内の指定したインデックス番号に含まれる要素を削除します。具体例としては次のような記述になります。

list3_2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
del list3_2 [5]
print(list3_2)

このソースコードを実行すると、list3_2からインデックス番号5の要素である「6」が削除され、[1, 2, 3, 4, 5, 7]が出力されます。インデックス番号は0から始まるため、この例では「5」が削除されるのではない点に注意しましょう。

2.3.3.popメソッドを使っての要素の削除

popメソッドは、リストから引数で指定したインデックス番号の要素を削除します。具体例としては次のような記述になります。

list3_3 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
pop.list3_3(3)
print(list3_3)

このソースコードを実行すると、list3_3からインデックス番号3の要素である「4」が削除され、[1, 2, 3, 4, 6, 7]が出力されます。インデックス番号は0から始まるため、この例では「3」が削除されるのではない点に注意しましょう。

2.4.配列を結合

Pythonでは、リスト同士を結合し、1つの配列として扱うことができます。extendメソッドを利用する方法と、演算子で結合させる方法があるので、それぞれの特徴を理解しましょう。

2.4.1.extendメソッドを使って2つの配列を結合

extendメソッドは、リストに対して引数で指定したリストを結合させることができます。具体例としては次のような記述になります。

list4_1 = [1, 2, 3]
list4_1a = [4, 5]
list4_1.extend(list4_1a)
print(list4_1)

このソースコードを実行すると、list4_1にlist4_1aの要素が結合されるため、出力結果は[1, 2, 3, 4, 5]となります。

2.4.2.演算子を使って複数の配列を結合

演算子を使うと、一度に複数の配列を結合させることができます。具体例としては次のような記述になります。

list4_2a = [1, 2]
list4_2b = [3, 4]
list4_2c = [5, 6]
list4_2 = list4_2a + list4_2b + list4_2c
print(list4_2)

この例では、list4_2a〜cの各リストを結合して、新たに用意したlist4_2というリストに代入しています。

複数のリストを結合させたい場合では、一度に処理ができるためextendメソッドよりも演算子を使ったほうが便利といえるでしょう。

2.5.要素の検索

Pythonでは、リストに含まれる要素を調べることができます。リスト内の要素を検索することで幅広い処理が可能となるので、それぞれの違いについてぜひ理解しておきましょう。

2.5.1.in演算子を使って要素を検索

in演算子を使うことで、指定した値がリスト内に存在するかを判定することができます。次の具体例を見てみましょう。

list5_1 = [1, 2, 3, 4, 5]
print(2 in list5_1)
print(10 in list5_1)

この例では、2はlist5_1に含まれるためはじめにTrueが出力されますが、10はlist5_1に含まれないため次にFalseが出力されます。

2.5.2.indexメソッドを使って要素を検索

indexメソッドは、引数に指定した値がリストに含まれている場合にその値の最初のインデックス番号を返します。次の具体例を見てみましょう。

list5_2 = [1, 2, 3, 4, 5]
print(list.index(2))
print(list.index(20))

この例では、list5_2に「2」は含まれているため、そのインデックス番号である「1」が最初に出力されます。

しかし次に指定している「20」はlist5_2に含まれないため、続いて「ValueError: 20 is not in list」とエラーメッセージが表示されます。

2.5.3.countメソッドを使って要素を検索

countメソッドは、引数に指定した値がリストの中にいくつ含まれているかを調べることができます。次の具体例を見てみましょう。

list5_3 = [1, 3, 2, 2, 5, 2, 1, 2]
print(list5_3.count(2))

この例では、list5_3内に「2」が4つ含まれているため、出力結果は「4」となります。

2.6.配列をソート

リスト内の要素は、sortメソッドまたはreverserメソッドを用いて特定の順に並び替えることができます。

2.6.1.sortメソッドを使って配列をソート

sortメソッドは、リスト内の要素を昇順に並び替えることができます。次の具体例を見てみましょう。

list6_1a = [3, 5, 1, 4, 2]
print(list6_1a.sort())
list6_1b = [“C”, “A”, “B”]
print(list6_1b.sort())

この例では、list6_1a、list6_1bがそれぞれ並び替えて出力されるため、結果は[1, 2, 3, 4, 5]、[“A”, “B”, “C”]となります。

2.6.2.reverseメソッドを使って配列をソート

reverseメソッドは、リスト内の要素を降順に並び替えることができます。次の具体例を見てみましょう。

list6_2 = [4, 1, 5, 2, 3]
print(list6_2.reverser())

この例の出力結果は、[5, 4, 3, 2, 1]となります。

3.まとめ

この記事では、pythonの配列とその要素に対する様々な処理方法について解説しました。いかがでしたでしょうか。

どれもシンプルでわかりやすいものばかりですし、便利で応用しやすいので、ぜひ一つひとつ試してみて、しっかり理解しながら使い分けてみてください。

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