【Python入門】リスト内で2番目に大きい数値を見つける3つの方法

はじめに

この記事では、Pythonを使ってリスト内の2番目に大きい数値（次に大きい値）を見つける方法を、3つの異なるアプローチで解説します。初心者にもわかりやすいように、各手法の考え方・サンプルコード・実行結果を順番に紹介していきます。

問題の定義

問題： 与えられたリストの中から、2番目に大きい数値を求めて表示してください。

例えば [11, 22, 1, 2, 5, 67, 21, 32] というリストが与えられた場合、最大値は67なので、答えは 32 となります。

アプローチ1：set()関数とremove()関数を使う方法

まず、set() を使ってリストから重複する要素を取り除き、その後 remove() で最大値を削除します。残った集合の中で最大のものが、元のリストの2番目に大きい値になります。

サンプルコード

list1 = [11, 22, 1, 2, 5, 67, 21, 32]

# 重複を排除してユニークな要素だけを取得
new_list = set(list1)

# 最大値を削除
new_list.remove(max(new_list))

# 残った要素の中から最大値を取得
print(max(new_list))

実行結果

32

ポイント： 重複した値が含まれるリストでも正しく動作するのがこの方法の利点です。ただし、リストの要素数が2未満の場合はエラーになるため、事前に要素数のチェックをしておくと安全です。

アプローチ2：sort()メソッドと負のインデックスを使う方法

Pythonの組み込みメソッド sort() でリストを昇順にソートし、負のインデックス -2 を使って後ろから2番目の要素（＝2番目に大きい値）を取得します。

サンプルコード

list1 = [11, 22, 1, 2, 5, 67, 21, 32]

# 組み込みのsort()メソッドで昇順にソート
list1.sort()

# 後ろから2番目の要素を表示
print("リスト内で2番目に大きい数値は:", list1[-2])

実行結果

リスト内で2番目に大きい数値は: 32

ポイント： コードが非常にシンプルで読みやすいのが特徴です。一方で、重複した最大値が含まれる場合（例：[10, 10, 5]）には意図しない結果になることがあるため、必要に応じて重複除去と組み合わせましょう。

アプローチ3：総当たり（ブルートフォース）法を使う方法

ループを1回回しながら、最大値（max_）と2番目に大きい値（secondmax）を同時に追跡していく方法です。ソートやセット変換を行わないため、計算量は O(n) と効率的です。

サンプルコード

list1 = [11, 22, 1, 2, 5, 67, 21, 32]

# 0番目と1番目の要素のうち大きい方をmax_、小さい方をsecondmaxとする
max_ = max(list1[0], list1[1])
secondmax = min(list1[0], list1[1])

for i in range(2, len(list1)):
    # 見つかった要素がmax_より大きい場合
    if list1[i] > max_:
        secondmax = max_
        max_ = list1[i]
    # 見つかった要素がsecondmaxより大きい場合
    else:
        if list1[i] > secondmax:
            secondmax = list1[i]

print("リスト内で2番目に大きい数値は : ", str(secondmax))

実行結果

リスト内で2番目に大きい数値は :  32

ポイント： リスト全体を一度だけ走査すればよいため、大きなデータに対しても高速に処理できます。また、ソートのように元のリストの順序を変更しないのもメリットです。

3つの方法の比較

まとめ

この記事では、Pythonでリスト内の2番目に大きい数値を見つける3つの方法を学びました。

• set()とremove()を使う方法 … 重複除去が必要な場合に便利
• sort()と負のインデックスを使う方法 … 最も簡潔に書ける
• ブルートフォース法 … O(n)で効率的かつ元のリストを保持できる

用途やデータの特性に合わせて、最適な方法を選んでみてください。