Pythonで整数リストの各要素に値Kを加算する3つの方法

データ分析では、新しいシナリオの結果を判断するために、Pythonリストの各要素に特定の値を加算する必要がある場面があります。これにより、異なる値を与えた場合にデータセットがどのように振る舞うかを複数のシナリオでテストでき、そうした状況に対応できるモデルやアルゴリズムの構築につながります。

本記事では、リストの全要素に同じ値を加算するための代表的な3つの手法を、具体的なコード例とともに解説します。

方法1：リスト内包表記を使う

リスト内包表記は、リストの各要素をループ処理する際にもっとも広く使われる簡潔な書き方です。以下の例では、シンプルなforループの構文でリストの各要素に同じ数値を加算しています。

サンプルコード

orig_list = [5, 6, 7, 4, 10]
print("The given list is : " + str(orig_list))
# リスト内包表記を使用
new_list = [n + 5 for n in orig_list]
# 結果を出力
print("After adding 5 to each element to list : " + str(new_list))

実行結果

上記のコードを実行すると、次の出力が得られます。

The given list is : [5, 6, 7, 4, 10]
After adding 5 to each element to list : [10, 11, 12, 9, 15]

方法2：lambdaとmap()を組み合わせる

map()関数とlambda式を組み合わせても、同じ結果を得ることができます。lambda式が各要素に対して同じ操作を繰り返し実行し、map()がすべての反復処理の結果をまとめて取得する仕組みです。

サンプルコード

orig_list = [5, 6, 7, 4, 10]
print("The given list is : " + str(orig_list))
# map() + lambda を使用
new_list = list(map(lambda m: m + 3, orig_list))
print("After adding i to each element to list : " + str(new_list))

実行結果

上記のコードを実行すると、次の出力が得られます。

The given list is : [5, 6, 7, 4, 10]
After adding i to each element to list : [8, 9, 10, 7, 13]

方法3：map()とoperator.add()を使う

lambda式の代わりに、標準ライブラリのoperatorモジュールが提供するadd()メソッドをmap()と組み合わせることもできます。この方法では、まず元のリストと同じ長さを持ち、加算したい数値のみを格納した別のリストを作成し、そのうえでmap()を適用します。

サンプルコード

import operator
orig_list = [5, 6, 7, 4, 10]
print("The given list is : " + str(orig_list))
# 加算用の値を持つリストを初期化
list_with_k_value = [9] * len(orig_list)
# map() + operator.add を使用
new_list = list(map(operator.add, orig_list, list_with_k_value))
print("After adding i2 to each element to list : " + str(new_list))

実行結果

上記のコードを実行すると、次の出力が得られます。

The given list is : [5, 6, 7, 4, 10]
After adding i2 to each element to list : [14, 15, 16, 13, 19]

まとめ

リストの全要素に値を加算する方法として、リスト内包表記は可読性が高く最も推奨される書き方です。lambda + map()は関数型スタイルで簡潔に記述でき、operator.add()を使う方法は既存の関数をそのまま活用できる点が特徴です。用途やコードのスタイルに応じて、最適な手法を選択してください。