Pythonの内包表記（Comprehension）とは？リスト・辞書・セット・ジェネレータの使い方を解説

Pythonでは、既存のシーケンスをもとにして新しいシーケンスを作成できます。この手法は「内包表記（Comprehension）」と呼ばれます。内包表記とは、別のシーケンスを使用して、リスト・辞書・セット・ジェネレータといった新しいシーケンスを生成するための、簡潔なコードの書き方です。異なる型のシーケンス間で複数段階の変換を行うことも可能です。

リスト内包表記（List Comprehension）

リスト内包表記では、既存のリストの値を加工しながら新しいリストを作成します。以下の例では、与えられたリストの各要素に3を加算した新しいリストを生成しています。

例

given_list = [x for x in range(5)]
print(given_list)

new_list = [var+3 for var in given_list]

print(new_list)

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

[0, 1, 2, 3, 4]
[3, 4, 5, 6, 7]

辞書内包表記（Dictionary Comprehension）

リスト内包表記と同様の考え方で、リストから辞書を作成することもできます。

例

given_list = [x for x in range(5)]
print(given_list)

#new_list = [var+3 for var in given_list]
new_dict = {var:var + 3 for var in given_list }

print(new_dict)

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

[0, 1, 2, 3, 4]
{0: 3, 1: 4, 2: 5, 3: 6, 4: 7}

さらに、2つのリストを受け取って新しい辞書を作成することも可能です。zip関数を使うことで、キーとなるリストとバリューとなるリストを組み合わせられます。

例

list1 = [x for x in range(5)]
list2 = ['Mon','Tue','Wed','Thu','Fri']
print(list1)
print(list2)

new_dict ={key:value for (key, value) in zip(list1, list2)}

print(new_dict)

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

[0, 1, 2, 3, 4]
['Mon', 'Tue', 'Wed', 'Thu', 'Fri']
{0: 'Mon', 1: 'Tue', 2: 'Wed', 3: 'Thu', 4: 'Fri'}

セット内包表記（Set Comprehension）

これまでと同じアプローチで、既存のセットやリストから新しいセットを作成できます。以下の例では、既存のセットの各要素に3を加算した新しいセットを生成しています。

例

given_set = {x for x in range(5)}
print(given_set)

new_set = {var+3 for var in given_set}

print(new_set)

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

{0, 1, 2, 3, 4}
{3, 4, 5, 6, 7}

ジェネレータ内包表記（Generator Comprehension）

既存のリストから新しいジェネレータを作成することもできます。ジェネレータは、すべての要素を最初にメモリへ格納するのではなく、要素が生成されるタイミングで順次メモリを確保するため、メモリ効率に優れています。大量のデータを扱う場合に特に有効です。

例

given_list = [x for x in range(5)]
print(given_list)

new_set = (var+3 for var in given_list)

for var1 in new_set:
    print(var1, end=" ")

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

[0, 1, 2, 3, 4]
3 4 5 6 7