Python の for ループの代替品

この記事は？

JavaScript 版はこちら (言語が違う以外ほぼ同じ):

Python の list において、「各要素に対してこうする」というコードを書く機会がしばしばあります。基本的な実装方法は、「for ループ書いて処理」です。

しかし、for を用いずにそれを実現できるビルトイン関数があります。上手く使えると、コード量を削減し、より簡潔に記述することができます。

ただし、可読性などの観点で、for のままのが良いシチュエーションもあるので注意。 各要素に対して複雑な処理をするのであれば、for で書いた方が無難です。

前提知識 - lambda 式

次の 2つのコードは、いずれも「引数を 2倍した値を返す関数を、何らかのメソッドに渡す」という動作で等価です。

def func(e):
  return e*2

any.method(func)

any.method(lambda e: e*2)

lambda を使用すると、関数の名前が不要 (無名関数) だったり return が不要だったりで、一行にコンパクトに関数を記述できます。

Array 各要素に対し、任意の処理をする

例: 各要素を 2倍にする

in_list  = [1, 2, 3, 4]
out_list = []

for e in in_list:
  out_list.append(e * 2)
# out_list: [2, 4, 6, 8]

in_list  = [1, 2, 3, 4]
out_list = map(lambda e: e*2, in_list)
# out_list: [2, 4, 6, 8]

map() の引数に、処理内容を定義した関数、処理する list (厳密にはイテラブル) を指定します。1 を引数に関数 e: e*2 が、次は 2 3 4 を引数にと繰り返します。その関数の帰り値が、出力される map オブジェクト (ここでは output) の要素に入れられます。

map オブジェクト: list と同じくイテラブルなオブジェクト, list(output) というようにやれば list に変換可能

(2024/02/01 追記, @shiracamus さんよりコメント)

リストの内包表記を用いると以下のようになります。こちらは list 型で出てくるので、より簡潔に済みます。

in_list  = [1, 2, 3, 4]
out_list = [e*2 for e in in_list]

(追記ここまで)

Array から特定条件の要素のみ取り出す

例: 偶数だけ取り出す

array      = [1, 2, 3, 4]
array_even = []

for e in array:
  if e % 2 == 0:
    array_even.append(e)
# array_even: [2, 4]

array      = [1, 2, 3, 4]
array_even = filter(lambda e: (e % 2) == 0, array)
# array_even: [2, 4]

map() 同様、各要素に対して filter() の引数に渡した関数が呼び出されます。関数の返り値が true なら出力する filter オブジェクト (ここでは array_even) に入れ、false なら除かれます。

filter オブジェクト: map と似た感じ、以下同文

(2024/02/01 追記, @shiracamus さんよりコメント)

リストの内包表記を (以下同文

array      = [1, 2, 3, 4]
array_even = [e for e in array if (e % 2) == 0]

(追記ここまで)

ある値が複数あるいずれかと一致するか

例: 入力されたワードが曜日であるか確認する

in_text         = "mon"
day_of_the_week = ["sun", "mon", "tue", "wed", "thu", "fri", "sat"]

is_input_true = False
for e in day_of_the_week:
  if in_text == e:
    is_input_true = True
    break
# is_input_true: True

in_text         = "mon"
day_of_the_week = ["sun", "mon", "tue", "wed", "thu", "fri", "sat"]

is_input_true = in_text in day_of_the_week
# is_input_true: true

in の左辺と一致する値が右辺の中にあれば true、なければ false を返します。

先の 2つは関数でしたが、これは演算子の一つです。

あとがき - 標準リファレンスを見てみよう

リーダブルコードにて、こんな旨のアドバイスがありました。(文はうろ覚え)

たまに標準 API の仕様書を読んでみると良い。
全部完璧に覚える必要は無い。
だが、何となく覚えておいたものが、急に役立つことがある。

実際、Python 公式ドキュメントで標準ライブラリを調べてみると、けっこう色々な関数やらがあるのが分かります。それを読んでいくと、「あれ？あの時に書いたやつ、このメソッドで一発･･･」なんて出会いがあるかも。