Pythonのデータ型と型変換をわかりやすく解説

この記事では、Pythonにおける主要なデータ型の種類と、それぞれの使い方、そしてデータ型同士を変換する方法について詳しく解説します。

Pythonの組み込みデータ型一覧

Pythonでは変数を作成・宣言する際に、さまざまなデータ型を持たせることができます。Pythonには以下のような組み込みデータ型が用意されています。

• str(文字列)
• int、float、complex(数値)
• list、tuple(シーケンス)
• dict(辞書)
• set(集合)
• bool(ブール値)
• bytes、bytearray(バイナリ)

それでは、各データ型の特徴と作成方法を順番に見ていきましょう。

文字列型: str

strは文字列変数を宣言したいときに使用するデータ型です。ダブルクォートまたはシングルクォートで囲むか、str()関数を使って生成できます。

x = "some string"
y = str("another string")

数値型: int、float、complex

数値を扱う変数を作成する場合は、整数ならint、小数ならfloat、複素数ならcomplexを使用します。

# int(整数)
a = 5
b = int(5)

# float(浮動小数点数)
c = 5.5
d = float(5.5)

# complex(複素数)
e = 1j
f = complex(1j)

シーケンス型: list、tuple

複数の要素を順序付きで管理したい場合は、list(リスト)またはtuple(タプル)を使用します。

• list: 順序があり、後から内容を変更できる(ミュータブル)。重複した要素も許可されます。
• tuple: 順序がありますが、作成後に内容を変更できない(イミュータブル)。重複した要素は許可されます。

# list の例
colors = ['red', 'green', 'blue']
colors_list = list(('red', 'green', 'blue'))

# tuple の例
fruits = ('apple', 'orange', 'banana')
fruits_tuple = tuple(('apple', 'orange', 'banana'))

マッピング型: dict

キーと値のペアでデータを管理したい場合は、dict(辞書)を使用します。

辞書(dict)は、変更可能でインデックスアクセスが可能なコレクションです。データは「キー」と「値」のペアとして格納されます。

people = {"name": "John", "age": "45"}
people_dict = dict(name="John", age=45)

集合型: set

set(セット)は、順序がなくインデックスアクセスができないコレクションです。重複する要素は自動的に削除されるという特徴もあります。

セットを作成するには、波括弧{}またはset()関数を使います。

status_codes = {"200", "300", "400", "500"}
status_codes = set(("200", "300", "400", "500"))

ブール型: bool

boolは、真(True)または偽(False)のいずれかの値を持つブール型変数を作成するときに使用します。

is_valid = False
valid = bool(is_valid)

バイナリ型: bytes、bytearray

バイナリデータを扱うためのデータ型は、以下のようにして作成できます。

# bytes の例
a = b"some_text"
b = bytes(5)

# bytearray の例
c = bytearray(3)

変数の型を確認する方法

変数がどのデータ型であるかを確認したい場合は、type()関数を使います。引数に調べたい変数を渡すだけで、その型情報を取得できます。

colors_list = list(('red', 'green', 'blue'))
print(type(colors_list))
print(colors_list)

fruits_tuple = tuple(('apple', 'orange', 'banana'))
print(type(fruits_tuple))
print(fruits_tuple)

実行結果:

<class 'list'>
['red', 'green', 'blue']
<class 'tuple'>
('apple', 'orange', 'banana')

Pythonでの型変換(キャスト)

Pythonには、あるデータ型を別のデータ型へ直接変換するための関数が用意されています。これにより、文字列を数値にしたり、その逆を行ったりといった処理が簡単に実現でき、非常に便利です。

以下に、よく使われる型変換の具体例を紹介します。

intからfloatへの変換

整数を浮動小数点数に変換するにはfloat()関数を使います。

x = 5
y = float(x)
print(y)

実行結果:

5.0

floatからintへの変換

浮動小数点数を整数に変換するにはint()関数を使います。小数点以下は切り捨てられる点に注意してください。

x = 5.0
y = int(x)
print(y)

実行結果:

5

文字列からlistへの変換

文字列をlist()に渡すと、1文字ずつの要素に分解されたリストが生成されます。

s = "devqa"
t = list(s)
print(t)

実行結果:

['d', 'e', 'v', 'q', 'a']

文字列からtupleへの変換

tuple()を使うと、文字列を1文字ずつの要素に分解したタプルを作成できます。

s = "devqa"
t = tuple(s)
print(t)

実行結果:

('d', 'e', 'v', 'q', 'a')

文字列からsetへの変換

set()を使うと、文字列から重複を除いた集合を作成できます。出力結果の並び順は保証されない点にも注意しましょう。

s = "devqa"
t = set(s)
print(t)

実行結果:

{'d', 'e', 'a', 'v', 'q'}

まとめ

Pythonのデータ型は大きく分けて文字列、数値、シーケンス、マッピング、集合、ブール、バイナリの7種類があります。それぞれの型には固有の特徴があるため、用途に応じて適切な型を選択することが重要です。また、type()関数による型の確認や、各種変換関数によるキャストを活用すれば、柔軟なデータ処理が可能になります。日常的なコーディングの中で積極的に使ってみてください。