Pythonでネストされたリストを指定数ごとにグループ化してフラット化する方法

このチュートリアルでは、サブリスト(入れ子になったリスト)を含むリストを、指定した数ごとにグループ化しながらフラット化するプログラムを作成します。具体的には、与えられた数値を基準に、サブリストをその数だけずつまとめて1つのリストへ結合していきます。まずは例を見て、動作を確認しましょう。

入力例

lists = [[1, 2], [3, 4], [5, 6], [7, 8], [9, 10]]
number = 2

出力例

[[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8], [9, 10]]

この例では number = 2 なので、2つのサブリストずつを取り出して1つのリストにまとめています。最後の [9, 10] のように、残りの要素が指定数に満たない場合でも、そのまま出力される点に注目してください。

解き方の手順

• リストと、グループ化する数(number)を初期化します。
• 結果を格納するための空のリストを用意します。
• range(0, len(lists), number) を使って、number個ずつスキップしながらリストを反復処理します。
• スライス lists[i:i+number] で、該当する範囲のサブリストを取得します。
• 取得したサブリスト内の全要素を1つのリストにまとめ、結果リストに追加します。
• 最後に結果を出力します。

コード例

# リストの初期化
lists = [[1, 2], [3, 4], [5, 6], [7, 8], [9, 10]]
number = 2

# 結果を格納する空のリスト
result = []

# number個ずつサブリストを取り出して反復処理
for i in range(0, len(lists), number):
    # 指定された範囲のサブリストをフラット化して追加
    result.append([element for sub_list in lists[i: i + number] for element in sub_list])

# 結果の出力
print(result)

実行結果

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。

[[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8], [9, 10]]

コードのポイント

このプログラムの核心は、リスト内包表記 [element for sub_list in lists[i: i + number] for element in sub_list] の部分です。まず lists[i: i + number] でnumber個のサブリストを取り出し、続いて各サブリストから要素を順番に取り出すことで、複数のサブリストを1つのフラットなリストへ変換しています。

別の方法：itertools.chain を使う

標準ライブラリの itertools.chain.from_iterable() を利用すると、より簡潔に記述することもできます。

from itertools import chain

lists = [[1, 2], [3, 4], [5, 6], [7, 8], [9, 10]]
number = 2

result = [list(chain.from_iterable(lists[i: i + number]))
          for i in range(0, len(lists), number)]

print(result)  # [[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8], [9, 10]]

まとめ

本チュートリアルでは、range() のステップ機能とスライス、リスト内包表記を組み合わせることで、ネストされたリストを指定した数ごとにグループ化してフラット化する方法を学びました。大規模なデータを扱う場合は、パフォーマンスに優れた itertools 版の活用も検討してみてください。内容について不明な点がある場合は、コメント欄でお気軽にお尋ねください。