Python – すべての行に別の行列との共通要素が含まれているかどうかを判定する方法

Pythonにおいて、ある行列（リストのリスト）のすべての行に、別の行列との共通要素が含まれているかどうかを確認したいケースは少なくありません。このような場合、シンプルな反復処理とフラグ変数を組み合わせることで、効率的に判定することができます。

サンプルコード

以下に具体的な実装例を示します。

my_list_1 = [[3, 16, 1], [2, 4], [4, 31, 31]]
my_list_2 = [[42, 16, 12], [42, 8, 12], [31, 7, 10]]

print("最初のリスト：")
print(my_list_1)
print("2番目のリスト：")
print(my_list_2)

my_result = True

for idx in range(0, len(my_list_1)):

    temp = False

    for element in my_list_1[idx]:
        if element in my_list_2[idx]:
            temp = True
            break

    if not temp:
        my_result = False
        break

if(temp == True):
    print("2つの行列には共通要素が含まれています")
else:
    print("2つの行列には共通要素が含まれていません")

出力結果

最初のリスト：
[[3, 16, 1], [2, 4], [4, 31, 31]]
2番目のリスト：
[[42, 16, 12], [42, 8, 12], [31, 7, 10]]
2つの行列には共通要素が含まれていません

コードの解説

• まず、2つのネストされたリスト（リストのリスト）を定義し、コンソールに表示します。

• 結果を格納するための変数を、ブール値「True」で初期化します。

• 最初のリストを反復処理し、各行ごとに一時変数をブール値「False」に設定します。

• 行内の各要素について、それが2番目のリストの同じインデックスの行に存在するかどうかを確認します。存在する場合は、一時変数を「True」に設定し、内側のループを抜けます。

• 一時変数が「False」のままの場合（つまり、その行に共通要素が1つも見つからなかった場合）、結果変数を「False」に更新し、外側のループも直ちに終了します。

• 最後に、結果変数の値に基づいて、対応するメッセージをコンソールに出力します。

補足：all() と any() を使ったより簡潔な書き方

Pythonの組み込み関数である all() と any() を活用すると、同じ処理をさらに簡潔に記述できます。

my_result = all(
    any(element in my_list_2[idx] for element in row)
    for idx, row in enumerate(my_list_1)
)

print(my_result)  # False

この方法では、明示的なフラグ変数や break 文が不要になり、コードの意図がより明確で読みやすくなります。条件式が複雑になる場合や、可読性を重視したい場合におすすめのアプローチです。