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4. リスト・タプル・辞書・集合

Python にはデータを格納するための便利なデータ構造がいくつかあります。この章では、リスト、タプル、辞書、集合について学びます。それぞれの特徴と使い方を理解し、プログラミングの基礎スキルを身につけましょう。

4.1 リスト

リストは、複数のアイテムを順序付けて格納できるデータ構造です。リストはミュータブル(変更可能)なので、要素の追加や削除ができます。リストは角括弧 [] を使って定義します。

4.1.1 リストの作成と基本操作

# リストの作成
fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']

# 要素の追加
fruits.append('orange')

# 要素の削除
fruits.remove('banana')

# インデックスを使ったアクセス
print(fruits[0])  # apple

# リストの要素数
print(len(fruits))  # 3

4.1.2 リストのスライス

リストの一部を取り出すことをスライスと呼びます。

# スライスの例
numbers = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
print(numbers[1:4])  # [1, 2, 3]

4.2 タプル

タプルは、リストに似ていますが、イミュータブル(変更不可)です。タプルは丸括弧 () を使って定義します。

4.2.1 タプルの作成と利用

# タプルの作成
dimensions = (1920, 1080)

# インデックスを使ったアクセス
print(dimensions[0])  # 1920

# タプルのアンパック
width, height = dimensions
print(f"Width: {width}, Height: {height}")

4.3 辞書

辞書は、キーと値のペアを格納するデータ構造です。辞書は波括弧 {} を使って定義します。

4.3.1 辞書の作成と基本操作

# 辞書の作成
student = {
    'name': 'Alice',
    'age': 20,
    'courses': ['Math', 'Science']
}

# 値の取得
print(student['name'])  # Alice

# 値の追加
student['grade'] = 'A'

# 値の削除
del student['age']

4.3.2 辞書のメソッド

# キーと値の一覧を取得
print(student.keys())  # dict_keys(['name', 'courses', 'grade'])
print(student.values())  # dict_values(['Alice', ['Math', 'Science'], 'A'])

# キーと値のペアを取得
print(student.items())  # dict_items([('name', 'Alice'), ('courses', ['Math', 'Science']), ('grade', 'A')])

4.4 集合

集合は一意な要素を格納するためのデータ構造です。集合は波括弧 {} を使って定義しますが、要素の順序は保証されません。

4.4.1 集合の作成と基本操作

# 集合の作成
A = {1, 2, 3, 4}
B = {3, 4, 5, 6}

# 要素の追加
A.add(5)

# 要素の削除
A.remove(1)

# 和集合
print(A | B)  # {2, 3, 4, 5, 6}

# 積集合
print(A & B)  # {3, 4, 5}

これらのデータ構造を理解し、適切に使いこなすことで、効率的なプログラムを書くことができるようになります。実際にコードを試してみて、使い方に慣れてください。