Pythonの繰り返し構造：forループ

Pythonの繰り返し構造：forループ

Pythonのforループは、指定した範囲やシーケンス（リスト、タプル、文字列など）の要素を順番に取り出して処理を繰り返すための構造です。forループを使うと、反復処理を簡単に実装することができます。この記事では、Pythonのforループの基本的な使い方と、応用的な使用方法について解説します。

forループの基本構造

forループは、リストやタプル、文字列などのシーケンスを順に処理するために使用されます。各要素に対して処理を行うので、要素の数だけループが繰り返されます。

forループの基本例

# forループの基本例
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

for fruit in fruits:
    print(fruit)

このコードでは、fruitsリストの各要素に対してfruitという変数が順番に設定され、リスト内のすべての果物が表示されます。結果として、「apple」、「banana」、「cherry」が順に出力されます。

range()関数を使ったforループ

range()関数を使うと、指定した範囲内の整数を生成し、その範囲内でforループを実行することができます。これにより、リストや文字列以外の範囲でもループを行うことが可能です。

range()を使ったforループの例

# range()を使ったforループ
for i in range(5):
    print(i)

このコードでは、0から4までの整数が順番に表示されます。range(5)は、0から4までの整数を生成するためです。

インデックスを使ったforループ

リストや文字列のインデックスを使って、forループを実行することもできます。これにより、要素の順序や位置を利用した処理が可能になります。

インデックスを使ったforループの例

# インデックスを使ったforループ
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

for i in range(len(fruits)):
    print(f"インデックス {i}: {fruits[i]}")

このコードでは、len(fruits)でリストの長さを取得し、その範囲内でインデックスiを使って各要素にアクセスしています。結果として、「インデックス 0: apple」、「インデックス 1: banana」、「インデックス 2: cherry」が出力されます。

ネストされたforループ

Pythonでは、forループをネスト（入れ子）にすることができます。これにより、複数のリストやシーケンスを組み合わせて処理することが可能です。

ネストされたforループの例

# ネストされたforループ
numbers = [1, 2, 3]
letters = ['A', 'B', 'C']

for number in numbers:
    for letter in letters:
        print(f"{number}{letter}")

このコードでは、numbersリストの各要素に対して、lettersリストの全要素が組み合わされて出力されます。結果として、「1A」、「1B」、「1C」、「2A」、「2B」、「2C」、「3A」、「3B」、「3C」が順に出力されます。

ループ制御のためのbreakとcontinue文

forループの中でbreak文を使用すると、ループを強制的に終了させることができます。また、continue文を使用すると、ループの現在の繰り返しを中断し、次の繰り返しに進むことができます。

breakとcontinue文の例

# breakとcontinueの例
for i in range(10):
    if i == 5:
        break  # ループを終了
    if i % 2 == 0:
        continue  # 偶数の場合はスキップ
    print(i)

このコードでは、iが5になるとbreak文が実行され、ループが終了します。また、iが偶数の場合はcontinue文によってスキップされます。結果として、「1」、「3」が表示されます。

リスト内包表記を使った繰り返し処理

Pythonには、リスト内包表記（リストコンプリヘンション）というシンプルな構文を使って、forループを1行で記述する方法があります。これにより、リストの生成や処理を簡潔に表現できます。

リスト内包表記の例

# リスト内包表記の例
squares = [x**2 for x in range(10)]
print(squares)

このコードでは、0から9までの整数の二乗を計算し、それらをリストとして生成しています。結果として、[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]が出力されます。

まとめ

Pythonのforループは、シーケンスや範囲内の要素を順に処理するための強力なツールです。forループを使うことで、リストや文字列、範囲を簡単に繰り返し処理することができます。また、breakやcontinueを使ったループの制御や、リスト内包表記を使ったシンプルな表現方法も非常に有効です。これらの技術を活用することで、Pythonプログラミングの効率と柔軟性を高めることができます。