Pythonでインデックスに基づいてネストされたリストに要素を加算する方法

Pythonでは、リストの中にさらにリストを入れた「ネストされたリスト(入れ子構造のリスト)」を作成できます。本記事では、シンプルなリストの各要素を、ネストされたリストの対応する要素に加算する方法を解説します。リスト同士の長さが異なる場合、短い方のリストの長さが結果のリストの最大長となります。

以下に、この処理を実現する複数の方法を紹介します。

forループを使用する方法

この方法では、短い方のリストの長さを取得し、その要素を順番にループ処理しながら、大きい方のリストの対応する要素に加算していきます。各要素はappend()関数を使って結果リストに追加します。

コード例

simple_list = [25, 35, 45, 55, 65]
nested_list = [[5,10], [10], [5,15], [25], [5,10,15],[5,6]]
result_list = []

for n in range(len(simple_list)):
    var = []
    for m in nested_list[n]:
        var.append(m + simple_list[n])
    result_list.append(var)
print("The first list :", simple_list)
print("The nested list :", nested_list)
print("Result :",result_list)

実行結果

上記のコードを実行すると、以下の出力が得られます。

The first list : [25, 35, 45, 55, 65]
The nested list : [[5, 10], [10], [5, 15], [25], [5, 10, 15], [5, 6]]
Result : [[30, 35], [45], [50, 60], [80], [70, 75, 80]]

enumerate()を使用する方法

enumerate()関数は、リストやタプルなどのコレクションを受け取り、インデックスと要素をペアにしたenumerateオブジェクトを返します。このアプローチでは、まず外側のforループでenumerate()を使ってネストされたリストの各要素を取得し、次に内側のforループでシンプルなリストの対応する要素に加算します。

コード例

simple_list = [25, 35, 45, 55, 65,25]
nested_list = [[5,10], [10], [5,15], [25], [5,10,15]]
result_list = []

# enumerateを使用
result_list = [[val + simple_list[p] for val in q] for p, q in enumerate(nested_list)]
print("The first list :", simple_list)
print("The nested list :", nested_list)
print("Result :",result_list)

実行結果

上記のコードを実行すると、以下の出力が得られます。

The first list : [25, 35, 45, 55, 65, 25]
The nested list : [[5, 10], [10], [5, 15], [25], [5, 10, 15]]
Result : [[30, 35], [45], [50, 60], [80], [70, 75, 80]]

zip()を使用する方法

このアプローチでは、上記のプログラムをenumerate()の代わりにzip()を使って実装します。zip()は2つのリストを引数として受け取り、それぞれの対応する要素をペアにして処理できるようにします。リスト内包表記と組み合わせることで、簡潔で読みやすいコードになります。

コード例

simple_list = [25, 35, 45, 55, 65,25]
nested_list = [[5,10], [10], [5,15], [25], [5,10,15]]
result_list = []

result_list = [[w + u for w in v ]for u, v in zip(simple_list, nested_list)]

print("The first list :", simple_list)
print("The nested list :", nested_list)
print("Result :",result_list)

実行結果

上記のコードを実行すると、以下の出力が得られます。

The first list : [25, 35, 45, 55, 65, 25]
The nested list : [[5, 10], [10], [5, 15], [25], [5, 10, 15]]
Result : [[30, 35], [45], [50, 60], [80], [70, 75, 80]]

まとめ

シンプルなリストとネストされたリストの要素をインデックスに基づいて加算するには、forループ、enumerate()、zip()の3つの方法があります。forループは処理の流れが分かりやすく初心者に適しており、enumerate()やzip()とリスト内包表記を組み合わせる方法は、より簡潔でPythonらしいコードを書けます。用途や可読性の要件に応じて最適な方法を選択しましょう。