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【python入門者必見!】配列・連想配列を徹底解説

python

Pythonを始めとするプログラミング言語を学習する上で、初心者が最初に挫折する可能性が高いのが配列です。

特に連想配列は、プログラマーとして就職したての方は、使いこなせていない方も少なくありません。

今回はそんなPythonの配列を初心者の方でもわかり易いように、徹底解説していきます。

配列の基本的な仕組みについて

最初は配列の基本的な仕組みから解説していきます。

そもそも配列とは、変数が1つの値を保持するのに対して、配列は1から複数の値を保持することが出来ます。

配列の使用用途について

配列の使用用途として代表的なものは、データを纏めて管理することが出来ることと、ソースコードを効率よく記述することが挙げられます。

またソースコードを効率よく記述出来るだけでなく、値の修正なども簡単に行える為、メンテナンス性にも優れています。

特にPythonの配列は他プログラミング言語に比べて、配列操作がしやすいです。
Pythonを使用するメリットの1つと言っても過言ではありません。

配列の使用例について

具体的な配列の記述方法は、後述で詳しく解説しますが、配列の使用例としては都道府県の名前を全て出力する場合などがあります。

例えば変数に都道府県名を代入してprint関数を使って都道府県名を出力する場合、100行近くもソースコードを書かなくてはいけません。

しかし配列の場合であれば、配列に都道府県名さえ格納すれば、後は数行のソースコードで出力することが出来ます。

リストとは

Pythonの配列でまず最初におすすめするのが、リストです。

リストは配列の1種で多くの値を保持するだけでなく、まとまったデータ処理も得意としています。

リスト配列の記述方法について

リスト配列を利用する為の記述方法について、解説していきます。

リスト配列の作成する記述方法

まずはリスト配列を利用する為に、リスト配列自体を作成しなければいけません。

リスト配列を作成する記述方法は、下記になります。


配列名 = []

後述で解説しますが、配列を作成すると同時に初期値を格納する方法もあり、好みの問題もありますが、配列時に初期値を入れる初期化の書き方をする方が多いです。

リスト配列の初期化する記述方法

リスト作成時に初期値を入れる記述方法は、下記になります。

配列名 = [値,値,・・・・・・]

初期化の方法で記述することで、リスト配列に既に複数の値が格納された状態で利用することが出来ます。

リスト配列へ値を追加する記述方法

リスト配列を作成または初期化した後に値を追加する記述方法は、下記になります。

#配列の初期化
配列名 = [値,値,・・・・・・]
#配列の追加
配列名 = 配列名 + [値,値,・・・・・・]

上記方法で、初期化時のリスト配列に値を追加することが出来ます。

リスト配列の値削除する記述方法

リスト配列から値を削除する方法は、下記になります。

 #配列の初期化
配列名 = [値,値,・・・・・・]
#値の削除
del 配列名[削除する値]

リスト配列から削除したい値をdel文でリスト配列名と値を指定することで、リスト配列から指定の値を削除することができます。

リスト配列をコピーする記述方法

リスト配列の中身を別のリスト配列にコピーする記述方法は、下記になります。

コピー先のリスト配列 = コピー元のリスト配列.copy()

リスト配列をコピーする記述方法は、上記以外にもいくつかあります。

詳細については、リスト配列専用の紹介ページで別途解説します。

リスト配列の要素数を取得する記述方法

リスト配列を使用する場合、要素の最後まで繰り返し処理などをすることが多く、そんな時に要素数の取得は非常に重要です。

リスト配列の要素数を取得する方法は、下記になります。

len(要素数を調べたいリスト配列名)

len関数の戻り値として、要素数を取得することが出来ます。

リスト配列の抽出する記述方法

リスト配列への追加や削除の記述方法は、既に解説しましたが、リスト配列から値を抽出しなければ使用することができません。

リスト配列から要素を抽出する記述方法は、下記になります。

※要素数は追加された順番に0から格納されています。
※-1を指定すると要素数の最後から抽出することができます。
リスト配列名[要素数]

リスト配列の検索する記述方法

リスト配列に指定の値が格納されているかを検索する記述方法は、下記になります。

#inを利用することで、検索する要素がリスト配列に含まれているかを判定
"検索する要素" in 検索するリスト配列名

#indexを利用して、格納されている要素番号を戻り値として受け取る
リスト配列.index(検索する要素)

forを利用したリスト配列記述方法

リスト配列はforを利用することで、全ての要素分を処理したりと非常に相性が良いです。

forを利用したリスト配列の記述例は、下記になります。

for x in リスト配列名:
    print(x)

上記は、配列に含まれた要素全てを出力する例です。

連想配列について

冒頭でも少し触れましたが、連想配列はプログラミング初学者が挫折しやすいところです。

1度で理解出来なくても、気にせずに学習を進めて行き、ある程度基礎が習得できた後に再度学習することをおすすめします。

それではPythonの連携配列について、解説していきます。

連想配列の使用用途について

連想配列は通常の配列に加えて、キーを含んで管理することにより、配列を効率よく管理することができます。

簡単にまとめると配列に名前添付して、使いやすくしたものです。

連想配列の使用例について

連想配列の使用例としては、果物の配列があったとします。

その果物の配列に、連想配列のキーとしてリンゴとすることで、果物配列のリンゴでまとめて利用することができます。

ディクショナリとは

Pythonの連想配列とは、ディクショナリを使用します。

リストとは異なり、連想配列としてディクショナリを使用することで、キーとバリューで要素を格納します。

ディクショナリの記述方法について

それではディクショナリの具体的な記述方法について、解説して行きます。

ディクショナリを作成する記述方法

ディクショナリを作成する記述方法は、下記になります。

ディクショナリ名 = {}

リストの時と同じく、基本的には初期化処理でキーとバリューを宣言時に格納する為、上記記述方法は使用する機会は殆どありません。以下をの記述方法を基本に考えれば大丈夫です。

ディクショナリを初期化する記述方法

ディクショナリを初期化する記述方法は、下記になります。

ディクショナリ名 = {キー:バリュー,キー:バリュー,・・・・・・}

リスト配列と括弧が違う点と値だけでなく、キーとバリューをセットで登録します。

ディクショナリへ値を追加する記述方法

ディクショナリへ値を追加する記述方法は、下記になります。

ディクショナリ名[追加するキー] = 追加するバリュー

ディクショナリの値を削除する記述方法

ディクショナリの値を削除する記述方法は、下記になります。

del ディクショナリ名[削除するキー]

リスト配列で要素を削除する時と同様del文を使用します。

ディクショナリをコピーする記述方法

ディクショナリのコピーもリスト配列と同様に、copy()を利用します。

具体的なディクショナリのコピー記述方法は、下記になります。

コピー先のディクショナリ = コピー元のディクショナリ.copy()

既存のディクショナリを新しいディクショナリに代入してしまうと、参照になってしまう為、実質同じディクショナリになるので注意が必要です。

ディクショナリの要素数を取得する記述方法

ディクショナリの要素数を取得する記述方法は、下記になります。

len(ディクショナリ名)

リスト配列と同じくlen()の引数にディクショナリ名を指定することで、要素数を戻り値として返します。

ディクショナリを抽出する記述方法

実際にディクショナリを使用するには、キーやバリューの抽出が必要になります。

ディクショナリの抽出する記述方法は、下記になります。

#バリューの取得
ディクショナリ名.get(キー名)

#キーの一覧取得
ディクショナリ名.key()

#バリューの一覧取得
ディクショナリ名.values()

#キーとバリューの一覧取得
ディクショナリ名.items()

リスト配列と違いディクショナリは連想配列の為、それぞれの取得方法が分かれているので注意が必要です。

ディクショナリ内を検索する記述方法

ディクショナリ内に指定のキーが含まれているかを検索することが出来ます。

ディクショナリ内を検索する記述方法は、下記になります。

検索するキー in 検索対象のディクショナリ名

検索するキーが含まれている場合はTrue、含まれていない場合はFalseが戻り値になります。

forを利用したディクショナリ記述方法

リスト配列と同様にディクショナリもforなどの繰り返し処理と相性が良く、利用する頻度も多いため、基本的な使い方をご紹介しておきます。

下記はディクショナリの要素をキーとバリューを全て出力する例です。

for key, value in ディクショナリ名.items():
    print(key, value)

まとめ

今回はPythonの配列について、解説してきましたが、いかがでしたか。

配列はプログラミングを行う上で利用頻度も高い為、確実に習得することをおすすめします。

また連想配列についても、プログラマーとして働き始めると触れる機会も出てくる可能性があり、現時点で習得しきれる必要はありませんが、プログラマーになる上では必要不可欠になります。

今回は配列全体的なテーマとして解説してきたので、詳しく学習をしたい方は個別にリストやディクショナリについて学習して頂ければと思います。

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