Python でリストが空かどうかをチェックする方法

はじめに

この実験では、Python でリストが空かどうかをチェックする方法を学びます。実験では、まず空のリストの概念とプログラミングにおける重要性について説明します。角括弧を使って空のリストを作成し、その内容を確認するために出力します。

次に、空のリストを変数の初期化やループや条件文の起点としてどのように使用できるかを示します。数値のリストを反復処理し、偶数を最初は空のリストに追加するスクリプトを作成し、空のリストの実用的な応用例を紹介します。

Skills Graph

空のリストについて学ぶ

このステップでは、Python の空のリストについて学びます。空のリストとは、要素を含まないリストです。データを入れる準備ができた空の容器のようなものです。空のリストを理解することは重要です。なぜなら、空のリストはより複雑なデータ構造を構築するための起点や関数のデフォルト値としてよく使われるからです。

まず、Python で空のリストを作成してみましょう。要素を含まない角括弧 [] を使ってこれを行うことができます。

1. LabEx 環境で VS Code エディタを開きます。

2. ~/project ディレクトリに empty_list.py という名前の新しいファイルを作成します。

   ~/project/empty_list.py

3. empty_list.py ファイルに以下のコードを追加します。

   ## Creating an empty list
   my_list = []
   
   ## Printing the list to see its content
   print(my_list)

4. ファイルを保存します。

5. 次に、ターミナルで python コマンドを使ってスクリプトを実行します。

   python ~/project/empty_list.py

   以下の出力が表示されるはずです。

   []

   これにより、空のリストが正常に作成されたことが確認できます。

空のリストは、変数の初期化やループや条件文の起点として便利です。たとえば、計算結果を格納するためや特定の条件を満たすアイテムを保持するために空のリストを作成することがあります。

空のリストの使い方を説明する別の例を示します。

## Initialize an empty list
results = []

## Simulate some data
data = [1, 2, 3, 4, 5]

## Iterate through the data and add even numbers to the results list
for number in data:
    if number % 2 == 0:
        results.append(number)

## Print the results
print(results)

このコードを ~/project ディレクトリの even_numbers.py に保存して実行します。

python ~/project/even_numbers.py

出力は以下のようになります。

[2, 4]

この例では、results という空のリストから始めて、data リストの偶数をそれに追加しました。これは、空のリストが特定の条件に基づいて動的にデータで埋められる方法を示しています。

len() を使ってチェックする

このステップでは、len() 関数を使ってリスト（空のリストを含む）の長さをチェックする方法を学びます。len() 関数は Python の組み込み関数で、リスト（またはその他のイテラブルオブジェクト）の要素数を返します。

1. VS Code エディタを開きます。

2. ~/project ディレクトリに list_length.py という名前の新しいファイルを作成します。

   ~/project/list_length.py

3. list_length.py ファイルに以下のコードを追加します。

   ## Creating an empty list
   my_list = []
   
   ## Checking the length of the empty list
   list_length = len(my_list)
   
   ## Printing the length
   print(list_length)

4. ファイルを保存します。

5. ターミナルで python コマンドを使ってスクリプトを実行します。

   python ~/project/list_length.py

   以下の出力が表示されるはずです。

   0

   これは、空のリストの長さが 0 であることを示しています。

len() 関数は空のリストに限定されません。リストの内容に関係なく、任意のリストの長さを調べるために使用できます。いくつかの要素を含むリストで試してみましょう。

## Creating a list with elements
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

## Checking the length of the list
list_length = len(my_list)

## Printing the length
print(list_length)

このコードを ~/project ディレクトリの list_length_with_elements.py に保存して実行します。

python ~/project/list_length_with_elements.py

出力は以下のようになります。

5

これは、len() 関数がリスト内の要素数を正しく返すことを示しています。

len() 関数の使い方を理解することは、入力の検証、ループの制御、データ構造の操作など、多くのプログラミングタスクにおいて重要です。

ブール値として評価する

このステップでは、Python で空のリストがブール値としてどのように評価されるかを学びます。Python では、特定の値は「真値（truthy）」（ブールコンテキストで True と評価される）と見なされ、他の値は「偽値（falsy）」（ブールコンテキストで False と評価される）と見なされます。空のリストは「偽値」と見なされます。

1. VS Code エディタを開きます。

2. ~/project ディレクトリに boolean_evaluation.py という名前の新しいファイルを作成します。

   ~/project/boolean_evaluation.py

3. boolean_evaluation.py ファイルに以下のコードを追加します。

   ## Creating an empty list
   my_list = []
   
   ## Checking if the empty list evaluates to True or False
   if my_list:
       print("The list is True")
   else:
       print("The list is False")

4. ファイルを保存します。

5. ターミナルで python コマンドを使ってスクリプトを実行します。

   python ~/project/boolean_evaluation.py

   以下の出力が表示されるはずです。

   The list is False

   これにより、空のリストはブールコンテキストで False と評価されることが確認できます。

この動作は条件文で役立ちます。リストの長さを明示的に 0 と比較することなく、リストが空かどうかをチェックすることができます。

これを説明する別の例を示します。

## Creating a non-empty list
my_list = [1, 2, 3]

## Checking if the non-empty list evaluates to True or False
if my_list:
    print("The list is True")
else:
    print("The list is False")

このコードを ~/project ディレクトリの boolean_evaluation_non_empty.py に保存して実行します。

python ~/project/boolean_evaluation_non_empty.py

出力は以下のようになります。

The list is True

これは、空でないリストは True と評価されることを示しています。

リストがブール値としてどのように評価されるかを理解することで、より簡潔で読みやすいコードを書くことができます。

まとめ

この実験では、Python の空のリストについて学びました。空のリストとは要素を含まないリストで、データ構造の起点や関数のデフォルト値としてよく使用されます。角括弧 [] を使って空のリストを作成し、コンソールに出力することでその空であることを確認し、出力結果 [] を見ることができました。

さらに、results という名前の空のリストを初期化し、サンプルデータセットから偶数を追加することで、空のリストの実用的な応用を探りました。これにより、空のリストがループや条件文の中でアキュムレータとして機能し、最終的にフィルタリングまたは処理されたデータを格納できることが示されました。