4.5 forによる反復処理

Pythonでデータ構造の各要素を順番に処理したい場合は、for ループを使用します。 Pythonの for ループは「イテレータ」という仕組みを使っており、データ構造のサイズや実装の詳細を知らなくても、要素を1つずつ簡単に取り出せるように設計されています。

`for` ループの基本

リスト、文字列、タプル、辞書、集合などはすべて**「イテラブル（反復可能）」**なオブジェクトです。これらを for ループに渡すと、一度に1つずつ要素が取り出されます。

リストと文字列の反復処理

# リストの反復処理
rabbits = ['Flopsy', 'Mopsy', 'Cottontail', 'Peter']
for rabbit in rabbits:
    print(rabbit)

# 文字列の反復処理（1文字ずつ取り出される）
word = 'cat'
for letter in word:
    print(letter)

辞書の反復処理

辞書を for ループで処理する場合、取得したい内容（キー、値、またはその両方）に応じていくつかの方法があります。

accusation = {'room': 'ballroom', 'weapon': 'lead pipe', 'person': 'Col. Mustard'}

# 1. キーの反復処理（デフォルト、または .keys() を使用）
for card in accusation:
    print(card)

# 2. 値の反復処理（.values() を使用）
for value in accusation.values():
    print(value)

# 3. キーと値のペアの反復処理（.items() を使用）
# タプルのアンパックを使って、変数に同時に代入するのが一般的です
for card, contents in accusation.items():
    print('Card', card, 'has the contents', contents)

ループの制御（`break`, `continue`, `else`）

while ループと同様に、for ループでも break、continue、およびオプションの else が使えます。

break: ループをただちに中止して抜け出します。
continue: 残りの処理をスキップし、次のイテレーション（次の要素の処理）に進みます。
else: break が一度も呼び出されず、ループが最後まで正常に完了した場合にのみ実行されます。

cheeses = []

# 何かを探すループの例
for cheese in cheeses:
    print('This shop has some lovely', cheese)
    break  # チーズが見つかったら終了
else:
    # breakされなかった（=チーズが1つもなかった）場合に実行される
    print('This is not much of a cheese shop, is it?')

# 出力: This is not much of a cheese shop, is it?

便利な組み込み関数を使った反復処理

`zip()` を使った複数のシーケンスの並列処理

zip() 関数を使えば、複数のリストやタプルなどを並列的に反復処理できます。zip() は、一番短いシーケンスの要素が尽きた時点で自動的に終了します。

days = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday']
fruits = ['banana', 'orange', 'peach']
drinks = ['coffee', 'tea', 'beer']
desserts = ['tiramisu', 'ice cream', 'pie', 'pudding'] # これは4要素ある

for day, fruit, drink, dessert in zip(days, fruits, drinks, desserts):
    print(day, ": drink", drink, "- eat", fruit, "- enjoy", dessert)

# 水曜日まで出力され、プリン(pudding)は無視される

<Aside type=“tip” title=“zip()から辞書を作る”> zip() の結果を dict() に渡すことで、2つのシーケンスから簡単に辞書を作成できます。

english = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday']
french = ['Lundi', 'Mardi', 'Mercredi']

# 英語をキー、フランス語を値とする辞書を作成
dictionary = dict(zip(english, french))
print(dictionary) # {'Monday': 'Lundi', 'Tuesday': 'Mardi', 'Wednesday': 'Mercredi'}

</Aside>

`range()` による数値シーケンスの生成

特定の回数ループを回したい場合や、連番のリストを作りたい場合に便利なのが range() 関数です。 range(start, end, step) の形式で指定し、スライスと同じように end の直前の値まで生成されます。事前に巨大なリストをメモリ上に作らないため、非常に効率的です。

# 0から2までの範囲
for x in range(0, 3):
    print(x) # 0, 1, 2が出力される

# 2から0へ逆順（ステップを-1にする）
for x in range(2, -1, -1):
    print(x) # 2, 1, 0が出力される

# 0から10までの偶数（ステップを2にする）
even_numbers = list(range(0, 11, 2))
print(even_numbers) # [0, 2, 4, 6, 8, 10]

4.5 forによる反復処理

for ループの基本