リストの各要素をn回複製するPythonプログラムの書き方

問題の概要

n個の要素を持つリストがあるとします。このリスト内の各要素をn回繰り返して、新しいリストを作成するプログラムを考えてみましょう。

例えば、入力が nums = [1,5,8,3] の場合、リストの長さは4なので、各要素を4回ずつ繰り返し、出力は以下のようになります。

[1, 1, 1, 1, 5, 5, 5, 5, 8, 8, 8, 8, 3, 3, 3, 3]

解決のアプローチ

この問題は、以下の手順で解くことができます。

• 変数 n にリスト nums の要素数を代入します。
• 結果を格納するための新しい空のリスト ret を用意します。
• nums の各要素 num に対して、num を n 個含むリストを作成し、ret に連結します。
• すべての処理が完了したら、ret を返します。

実装例

理解を深めるために、以下のPythonコードを見てみましょう。

def solve(nums):
    n = len(nums)
    ret = []
    for num in nums:
        ret += [num]*n
    return ret

nums = [1,5,8,3]
print(solve(nums))

コードのポイント

[num]*n はPythonのリスト演算を利用した書き方で、要素 num を n 回繰り返した新しいリストを生成します。これを += 演算子で ret に追加していくことで、目的の複製リストが完成します。

入力

[1,5,8,3]

出力

[1, 1, 1, 1, 5, 5, 5, 5, 8, 8, 8, 8, 3, 3, 3, 3]

なお、リスト内包表記を使えば [num for num in nums for _ in range(len(nums))] のように、さらに簡潔に同じ結果を得ることもできます。状況に応じて読みやすい書き方を選択しましょう。