Pythonでリストの各要素をK回繰り返して拡張する方法

この記事では、Pythonのリストに含まれる各要素をK回複製することで、リストを拡張する方法を解説します。2つの異なるアプローチを紹介しますので、目的やスタイルに合わせて使い分けてください。

方法1：繰り返し演算子とforループを使う

まずは、基本的なforループとPythonの繰り返し演算子（*）を組み合わせる方法です。以下の手順で実装できます。

• 元のリスト、繰り返し回数K、そして結果を格納する空のリストを初期化します。
• リストを反復処理し、現在の要素に対して繰り返し演算子を使ってK個のコピーを作成します。
• 結果のリストを出力します。

コード例

# リストの初期化
numbers = [1, 2, 3]
K = 5

# 空のリスト
result = []

# リストの拡張
for i in numbers:
    result += [i] * K

# 結果の出力
print(result)

上記のコードを実行すると、次のような結果が得られます。

出力結果

[1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3]

[i] * Kは要素iをK回繰り返した新しいリストを生成し、+=によってそれをresultに連結しています。この仕組みにより、各要素が順番にK回ずつ並んだリストが完成します。

方法2：リスト内包表記を使う

次に、より簡潔に書けるリスト内包表記を使った方法です。以下の手順で実装できます。

• 元のリストとKを初期化します。
• リスト内包表記の中で二重ループを用い、各要素をK回繰り返します。
• 結果のリストを出力します。

コード例

# リストの初期化
numbers = [1, 2, 3]
K = 5

# リスト内包表記による拡張
result = [i for i in numbers for j in range(K)]

# 結果の出力
print(result)

上記のコードを実行すると、次のような結果が得られます。

出力結果

[1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3]

どちらの方法でも同じ結果が得られます。リスト内包表記はコードが短くPythonらしい書き方として好まれますが、処理の流れを理解しやすいのはforループの方です。可読性と簡潔さのバランスを考慮して選択しましょう。

まとめ

本記事では、Pythonでリストの各要素をK回複製して拡張する2つの方法を紹介しました。繰り返し演算子とforループを使う方法と、リスト内包表記を使う方法のいずれも、状況に応じて活用できる便利なテクニックです。

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