Pythonでネストしたループ（二重ループ）の使い方をわかりやすく解説

プログラミングにおいて「ネスト（入れ子）」とは、同じ種類の構造の中に、別の同種の構造を組み込むことを指します。したがって、「ネストしたループ」とは、ループの中にさらに別のループを記述することを意味します。

この構成では、外側のループが1回繰り返されるたびに、内側のループがすべての反復処理を実行します。つまり、外側のループが4回回る場合、内側のループもその都度4回ずつ実行され、合計16回の処理が行われることになります。

Pythonにおけるネストしたループの基本

Pythonでは、ループの本体はインデント（字下げ）レベルを一段深くした文のまとまりとして表現されます。ネストしたループの場合、内側のループは外側のループよりもさらに深いインデントレベルで記述する必要があります。このインデントの違いが、どちらが外側でどちらが内側かを決定づける重要なポイントです。

以下に、最もシンプルなネストしたループの例を示します。

コード例

for x in range(4):
    for y in range(4):
        print(x, y)

実行結果

このコードを実行すると、次のような出力が得られます。

0 0
0 1
0 2
0 3

1 0
1 1
1 2
1 3

2 0
2 1
2 2
2 3

3 0
3 1
3 2
3 3

実行結果の読み方

出力を見ると、変数 x（外側のループ）が固定されている間に、変数 y（内側のループ）が0から3まで順番に変化していることがわかります。x がひとつ進むと、再び y が0から3まで繰り返されます。

ネストしたループの主な活用場面

• 二次元リスト（行列）の操作： 行と列をそれぞれループで処理する際に使われます。
• 九九表や掛け算表の生成： 外側のループで行、内側のループで列を制御します。
• パターン描画： アスタリスク（*）などで三角形やピラミッド状の出力を作成できます。
• 全組み合わせの列挙： 複数のリストから可能なすべてのペアを生成する場合に便利です。

注意点：パフォーマンスへの影響

ネストしたループは反復回数が掛け算で増えるため、ループの階層が深くなるほど処理量は急激に増加します。例えば、各ループが1000回繰り返す二重ループでは、合計100万回の処理が発生します。大きなデータを扱う場合は、itertools.product() のような標準ライブラリやNumPyなどのベクトル化された手法を検討すると、パフォーマンスを大幅に改善できることがあります。