Pythonで0と1のバイナリリストを整数（10進数）に変換する2つの方法

Pythonでは、0と1で構成される2進数のリストを10進数の整数に変換したい場面がよくあります。例えば、センサーデータや画像処理などでビット列を扱う際に必要となる処理です。本記事では、int()関数を使う方法とビット左シフト演算子を使う方法の2つのアプローチを、サンプルコードと実行結果付きでわかりやすく解説します。

方法1：int()関数を使う

int()関数は2つの引数を受け取ることができ、第2引数で入力の基数を指定できます。構文は以下のとおりです。

int(x, base=10)
数値または文字列 x から整数オブジェクトを生成して返します。

以下の例では、まずリストの各要素を文字列に変換し、join()メソッドで連結して1つの2進数形式の文字列を作成します。その後、基数2を指定してint()関数に渡すことで、10進数の整数へ変換しています。

サンプルコード

List = [1, 1, 0, 1, 0, 1]
print("リストの内容 : " + str(List))

# バイナリリストから整数への変換
result = int("".join(str(i) for i in List), 2)

# 結果の出力
print("変換結果 : " + str(result))

実行結果

リストの内容 : [1, 1, 0, 1, 0, 1]
変換結果 : 53

ポイントは第2引数の「2」です。これにより文字列「110101」が2進数として解釈され、10進数の「53」へ正しく変換されます。

方法2：ビット左シフト演算子を使う

ビット左シフト演算子（<<）とビットごとのOR演算子（|）を組み合わせると、リストを先頭から順に走査しながら直接整数を組み立てることができます。

処理の流れは次のとおりです。

• 現在の結果を1ビット左にシフトし、既存のビットを1桁上にずらす
• ビットごとのOR演算で、現在処理中の桁の値（0または1）を最下位ビットに追加する
• forループでリスト内のすべての桁に対してこの操作を繰り返す

サンプルコード

List = [1, 0, 0, 1, 1, 0]
print("リストの内容 : " + str(List))

# バイナリリストから整数への変換
result = 0
for digits in List:
    result = (result << 1) | digits

# 結果の出力
print("変換結果 : " + str(result))

実行結果

リストの内容 : [1, 0, 0, 1, 1, 0]
変換結果 : 38

まとめ

どちらの方法でも同じ結果が得られますが、それぞれ特徴があります。

• int()関数：一度文字列へ変換するため処理の流れが直感的で読みやすい。簡潔なコードで書きたい場合におすすめです。
• ビット左シフト演算子：文字列を介さずビット操作だけで完結するため、大量のデータを扱う場合やパフォーマンスが重視されるケースに有効です。

用途や可読性の要件に応じて、最適な方法を選択してください。