Pythonで多次元リストのリスト内包表記をマスターする方法

この記事では、Pythonでの多次元リストのリスト内包表記について解説します。具体的なコード例とその詳細な解説、さらには応用例を3つ以上取り上げます。リスト内包表記は、Pythonプログラミングにおいて非常に効率的な手法の1つですが、多次元リストに適用する場合は少々トリッキーな部分もあります。そのため、この記事を通じて多次元リストのリスト内包表記に対する理解を深め、実用的なスキルを磨いていきましょう。

目次

基本的なリスト内包表記とは

リスト内包表記とは、Pythonにおいてリストを効率的に生成するためのシンタックスです。例えば、0から9までの数字を要素とするリストは以下のように生成できます。

numbers = [x for x in range(10)]
print(numbers)

これが基本形ですが、多次元リストに適用する場合にはどうするのでしょうか。

多次元リストのリスト内包表記

多次元リストも、基本的には上記の方法に従いますが、少し工夫が必要です。

2次元リストの例

2行3列の2次元リストを生成する場合、以下のように書きます。

matrix = [[x * y for y in range(3)] for x in range(2)]
print(matrix)

3次元リストの例

3次元リストも同様、以下のように生成できます。

matrix_3d = [[[x * y * z for z in range(3)] for y in range(3)] for x in range(3)]
print(matrix_3d)

応用例

応用例1:条件をつけた多次元リスト生成

条件式を使って特定の条件に合う要素だけを格納した多次元リストを生成することも可能です。

conditional_matrix = [[x * y if x * y % 2 == 0 else -1 for y in range(3)] for x in range(3)]
print(conditional_matrix)

応用例2:多次元リストの平坦化

多次元リストを1次元リストに平坦化する例です。

flattened = [elem for sublist in matrix for elem in sublist]
print(flattened)

応用例3:文字列と組み合わせた多次元リスト

文字列と数値を組み合わせた多次元リストを生成する例です。

string_matrix = [[f"Value: {x * y}" for y in range(3)] for x in range(2)]
print(string_matrix)

まとめ

この記事では、Pythonでの多次元リストのリスト内包表記について、基本形から応用例まで詳しく解説しました。リスト内包表記は高度な操作をシンプルなコードで行えるため、ぜひこの機会に習得してください。

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