Pythonでリストのリスト（ネストされたリスト）から共通要素を抽出する方法

Pythonでは、リストの要素としてさらにリストを持つ「ネストされたリスト」を作成できます。このようなデータ構造を扱う際、複数の内側のリストに共通して存在する要素を抽出したいというニーズが生じることがあります。本記事では、その代表的な2つのアプローチを紹介します。

mapとintersectionを使う方法

積集合（インターセクション）は、異なる集合間の共通要素を求めるための基本的な数学的概念です。Pythonには set.intersection メソッドがあり、2つ以上の集合の共通部分を含むセットを返します。まず map 関数を使って各リストをセットに変換し、その変換結果全体に対して intersection を適用するのがポイントです。

サンプルコード

listA = [['Mon', 3, 'Tue', 7,'Wed',4],['Thu', 5,'Fri',11,'Tue', 7],['Wed', 9, 'Tue', 7,'Wed',6]]

# 元となるリスト
print("Given list of lists : \n",listA)

# 積集合の適用
res = list(set.intersection(*map(set, listA)))

# 結果の出力
print("The common elements among inners lists : ",res)

実行結果

上記のコードを実行すると、以下のような出力が得られます。

Given list of lists :
[['Mon', 3, 'Tue', 7, 'Wed', 4], ['Thu', 5, 'Fri', 11, 'Tue', 7], ['Wed', 9, 'Tue', 7, 'Wed', 6]]
The common elements among inners lists : ['Tue', 7]

reduceとlambdaを使う方法

もうひとつの方法として、Python標準ライブラリの functools.reduce 関数を利用できます。reduce関数は、第1引数として渡された関数を、第2引数のシーケンスの全要素に対して順番に適用していく仕組みです。ここでは lambda 式が、セット化された各ネストリストを順に処理し、共通要素を段階的に絞り込んでいきます。

サンプルコード

from functools import reduce
listA = [['Mon', 3, 'Tue', 7,'Wed',4],['Thu', 5,'Fri',11,'Tue', 7],['Wed', 9, 'Tue', 7,'Wed',6]]

# 元となるリスト
print("Given list of lists : \n",listA)

# reduceの適用
res = list(reduce(lambda i, j: i & j, (set(n) for n in listA)))

# 結果の出力
print("The common elements among inners lists : ",res)

実行結果

上記のコードを実行すると、以下のような出力が得られます。

Given list of lists :
[['Mon', 3, 'Tue', 7, 'Wed', 4], ['Thu', 5, 'Fri', 11, 'Tue', 7], ['Wed', 9, 'Tue', 7, 'Wed', 6]]
The common elements among inners lists : ['Tue', 7]

まとめ

どちらの方法でも同じ結果が得られます。set.intersection(*map(set, listA)) は簡潔で直感的に書ける一方、reduce を使う方法は汎用的な畳み込み処理のパターンとして他の場面にも応用しやすいのが特徴です。なお、これらの手法ではセットが使われるため、重複した要素は自動的に除外され、要素の順序も保証されない点には注意してください。