Pythonで任意のキーを指定してタプルを昇順にソートする方法

このチュートリアルでは、Pythonを使ってタプルのリストを「n番目の要素」を基準に昇順へ並べ替える方法を解説します。

例えば、[(2, 2), (1, 2), (3, 1)] というタプルのリストがあるとします。ここで0番目の要素を基準にソートすると、出力は [(1, 2), (2, 2), (3, 1)] のようになります。

この処理には sorted 関数を使用します。sorted 関数にリストを渡す際、key 引数に関数を指定することで、どの要素を基準に並べ替えるかを制御できます。このkeyとして使うのが、ソートの基準となるインデックスです。

sorted 関数はリストを受け取り、昇順に並べ替えた新しいリストを返します。降順で取得したい場合は、reverse キーワード引数に True を設定してください。

アルゴリズム

問題を解くための手順は以下の通りです。

1. タプルのリストと基準となるキー(インデックス)を初期化する
2. 関数を定義する
   2.1. タプルのkey番目の要素を返す
3. タプルのリストと関数をsorted関数に渡す
   ※ 関数名はキーワード引数keyに指定する。
   sorted関数は各要素(ここではタプル)を関数に渡し、
   関数はそのタプルのkey番目の値を返す。
4. 結果を出力する

コード例

## タプルのリスト
tuples = [(2, 2), (1, 2), (3, 1)]
## 基準となるキー(インデックス)
key = 0
## タプルからkey番目の要素を返す関数
def k_th_index(one_tuple):
    return one_tuple[key]
## sorted関数を呼び出し
## 第1引数にタプルのリストを渡す
## 関数はキーワード引数 **key** に指定する
sorted(tuples, key = k_th_index)

実行結果

上記のプログラムを実行すると、次のような結果が得られます。

[(1, 2), (2, 2), (3, 1)]

なお、keyに len(tuple) - 1 を超えるインデックスを指定すると、IndexErrorが発生します。実際に確認してみましょう。

IndexErrorが発生する例

## タプルのリスト
tuples = [(2, 2), (1, 2), (3, 1)]
## len(tuple) - 1 より大きいキーを指定
key = 2
## タプルからkey番目の要素を返す関数
def k_th_index(one_tuple):
    return one_tuple[key]
## sorted関数を呼び出し
## 第1引数にタプルのリストを渡す
## 関数はキーワード引数 **key** に指定する
sorted(tuples, key = k_th_index)

実行結果

上記のプログラムを実行すると、次のようなエラーが出力されます。

IndexError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-13-4c3fa14880dd> in <module>
     13 ## pass the list of tuples as first argument
     14 ## give the function as a keyword argument to the **key**
---> 15 sorted(tuples, key = k_th_index)
<ipython-input-13-4c3fa14880dd> in k_th_index(one_tuple)
      8 ## function which returns the key-th index number from the tuple
      9 def k_th_index(one_tuple):
---> 10     return one_tuple[key]
     11 
     12 ## calling the sorted function
IndexError: tuple index out of range

このように、基準となるインデックスが len(tuple) - 1 を超えない限り、このプログラムは任意の個数・任意のサイズのタプルに対して正しく動作します。

まとめ

今回は、Pythonの sorted 関数と key 引数を組み合わせることで、タプルのリストを任意の位置の要素を基準に昇順へソートする方法を学びました。降順にしたい場合は reverse=True を指定するだけなので、ぜひ試してみてください。このチュートリアルについて質問がある場合は、コメント欄でお気軽にお尋ねください。