Pythonでリストがソート済みかどうかを確認する2つの方法

Pythonにおいて、リストは最も広く使われているデータコレクションの一つです。開発の現場では、与えられたリストがすでに昇順にソートされているかどうかを確認したい場面によく出会います。この記事では、その判定を行うための代表的なアプローチを2つ、サンプルコード付きで紹介します。

方法1：sort()メソッドを使う

まず元のリストのコピーを作成し、そのコピーに対してsort()メソッドを適用します。その後、ソート済みのコピーと元のリストを比較し、両者が完全に一致していれば「元のリストはすでにソートされている」と判断できます。

サンプルコード

listA = [11,23,42,51,67]
# 与えられたリスト
print("Given list : ",listA)
listA_copy = listA[:]
# コピーにソートを適用
listA_copy.sort()
if (listA == listA_copy):
    print("Yes, List is sorted.")
else:
    print("No, List is not sorted.")

# 別のリストでも確認
listB = [11,23,21,51,67]
# 与えられたリスト
print("Given list : ",listB)
listB_copy = listB[:]
# コピーにソートを適用
listB_copy.sort()
if (listB == listB_copy):
    print("Yes, List is sorted.")
else:
    print("No, List is not sorted.")

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

Given list : [11, 23, 42, 51, 67]
Yes, List is sorted.
Given list : [11, 23, 21, 51, 67]
No, List is not sorted.

方法2：all()関数とrange()関数を使う

もう一つの方法は、all()関数を利用するものです。「リスト内のすべての要素が、隣り合う次の要素以下である」という条件を一括で検証でき、range()関数と組み合わせることでリスト全体を順番に走査します。

サンプルコード

listA = [11,23,42,51,67]
# 与えられたリスト
print("Given list : ",listA)
# all()とrange()を適用
if (all(listA[i] <= listA[i + 1] for i in range(len(listA)-1))):
    print("Yes, List is sorted.")
else:
    print("No, List is not sorted.")

# 別のリストでも確認
listB = [11,23,21,51,67]
print("Given list : ",listB)
# all()とrange()を適用
if (all(listB[i] <= listB[i + 1] for i in range(len(listB)-1))):
    print("Yes, List is sorted.")
else:
    print("No, List is not sorted.")

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

Given list : [11, 23, 42, 51, 67]
Yes, List is sorted.
Given list : [11, 23, 21, 51, 67]
No, List is not sorted.

どちらの方法を選ぶべきか？

sort()メソッドを使う方法は直感的で理解しやすい反面、リストのコピーを作成してソートする必要があるため、要素数が多いリストでは計算コストがO(n log n)にかかり、やや非効率です。

一方、all()とrange()を組み合わせる方法は、隣接する要素同士を1回ずつ比較するだけなので計算量はO(n)で済み、大きなリストでも高速に動作します。また、元のリストを一切変更しないため、安全面でも優れています。

実務では、パフォーマンスと安全性の観点から、後者のall()を使った方法が推奨されることが多いです。