Pythonでリストの要素に一意のIDを割り当てる方法

プログラミングをしていると、リスト内の各要素を一意に識別したい場面が多くあります。そのためには、リスト内の各要素に対して一意のIDを割り当てる必要があります。Pythonでは、組み込み関数や標準ライブラリを活用することで、この処理をシンプルに実現できます。本記事では、2つの代表的なアプローチをサンプルコード付きで紹介します。

enumerateとsetを使う方法

enumerate関数は、各要素に一意の番号（インデックス）を割り当てるのに便利です。しかし、リストに重複した要素が含まれている場合は、まずset関数でユニークな値だけを抽出し、辞書型のキーと値のペアを作成してから、元のリストの各要素に対応する一意のIDを割り当てます。

サンプルコード

# 対象のリスト
Alist = [5, 3, 3, 12]
print("対象のリスト : ", Alist)

# 値にIDを割り当てる
enum_dict = {v: k for k, v in enumerate(set(Alist))}
list_ids = [enum_dict[n] for n in Alist]

# 一意のIDのリストを出力
print("一意のIDのリスト : ", list_ids)

実行結果

上記のコードを実行すると、以下のような結果が得られます。

対象のリスト : [5, 3, 3, 12]
一意のIDのリスト : [2, 0, 0, 1]

なお、setは順序を保持しないため、IDの割り当て順は実行環境によって異なる場合がある点に注意してください。

count()とmap()を使う方法

map()関数は、渡された複数の引数に対して同じ関数を繰り返し適用します。一方、itertoolsモジュールのcount()は、0から始まる連番を無限に生成するイテレータです。この2つを組み合わせ、辞書のsetdefaultメソッドとともに使うことで、要素が最初に出現した順序に従って連番の一意のIDを効率的に割り当てられます。

サンプルコード

from itertools import count

# 対象のリスト
Alist = [5, 3, 3, 12]
print("対象のリスト : ", Alist)

# リストの要素に一意の値を割り当てる
dict_ids = list(map({}.setdefault, Alist, count()))

# 結果の出力
print("一意のIDのリスト : ", dict_ids)

実行結果

上記のコードを実行すると、以下のような結果が得られます。

対象のリスト : [5, 3, 3, 12]
一意のIDのリスト : [0, 1, 1, 3]

まとめ

どちらの方法でもリストの要素に一意のIDを割り当てることが可能です。enumerateとsetを組み合わせる方法はコードが簡潔ですが、setの特性上、IDの順序は保証されません。一方、itertools.countとmapを組み合わせる方法は、要素の初出順に連番が振られるため、より直感的な結果が得られます。用途や要件に応じて使い分けるとよいでしょう。