この記事では、Pythonのrange()関数の使い方について解説します。range()関数を使うことで任意の範囲の連続した数列を生成できます。生成した数列をfor文に渡すことで任意の回数だけループ処理することができます。それでは、range()関数の使い方を見ていきましょう❗️
range関数とは？
rangeは関数と言われていますが実際のところクラスです。関数のように使われるrange()はrangeクラスのコンストラクタです。
range()を実行すると「rangeオブジェクト」を生成します。
rangeオブジェクトは、リストなどのコンテナオブジェクトを使わず、引数に渡された整数を元に計算によって数列を生成します。なので、数列の大きさによって使用するメモリのサイズが変わらず、常に一定のコストで使用することができます。
また、rangeはイミュータブルなシーケンス型です。なので、生成したrangeオブジェクトはシーケンス型特有の演算を行うことができます。
それでは、range()関数の使い方を見ていきましょう！
range関数の使い方
range()関数には以下のような引数が定義されています。
range(stop)
range(start, stop[, step])| start | 開始値。指定されていない場合は0。 |
|---|---|
| stop | 終了値。 |
| step | 数列の加算値。指定されていない場合は1。 |
0からstopまでの数列 : range(stop)
stop引数のみを指定することで0 ~ stopまでの連続した数列を生成することができます。
書式
range(stop)| 生成される数列の範囲 | 0 <= N < stop |
|---|
サンプル
試しにrangeオブジェクトを生成し、リストに変換して生成された数列を確認してみます。
r = range(3)
print(list(r))実行結果
[0, 1, 2]マイナスの値も指定することができますが、0 < stopではないので数列は生成されません。
r = range(-3)
print(list(r))実行結果
[]任意の範囲の数列: range(start, stop)
start引数とstop引数に整数を指定することで、start ~ stopまでの連続した数列を生成することができます。
書式
range(start, stop)| 生成される数列の範囲 | start <= N < stop |
|---|
サンプル
rangeオブジェクトを生成し、リストに変換して生成された数列を確認してみます。
r = range(1, 4)
print(list(r))
r = range(5, 10)
print(list(r))実行結果
[1, 2, 3]
[5, 6, 7, 8, 9]start < stopであれば、数列を生成することができます。
r = range(-4, -1)
print(list(r))
r = range(-2, 3)
print(list(r))実行結果
[-4, -3, -2]
[-2, -1, 0, 1, 2]値の増分: range(start, stop, step)
start、stopに加えてstep引数を指定することでstart ~ stopまでのstep幅の数列を生成することができます。
書式
range(start, stop, step)サンプル
rangeオブジェクトからリストを生成し、数列を確認してみます。
r = range(0, 12, 2)
print(list(r))
r = range(0, 12, 3)
print(list(r))実行結果
[0, 2, 4, 6, 8, 10]
[0, 3, 6, 9]step引数にマイナスの値を指定する場合は、start > stopになるように値を指定する必要があります。
r = range(-1, -4, -1)
print(list(r))
r = range(3, -3, -2)
print(list(r))実行結果
[-1, -2, -3]
[3, 1, -1]for文と組み合わせてループ処理
for文と組み合わせて使うことで、任意の回数だけループ処理させることができます。
for i in range(3):
print(i)実行結果
0
1
2range()関数で生成された数列の値が1つずつiに渡され、ループ処理しています。
逆順の数列
逆順にするにはreversed()関数を使うことで簡単に実現できます。
r = range(3)
r = reversed(r)
print(list(r))実行結果
[2, 1, 0]step引数にマイナスの値を指定し、start > stopの範囲を指定することでも逆順の数列を生成することができます。
r = range(2, -1, -1)
print(list(r))実行結果
[2, 1, 0]float型の数列を生成する
range()関数はint型(整数)の数列しか生成することしかできません。float型の数列を生成するには、「内包表記」や「NumPy」を使います。
内包表現を使う
内包表現を使うことで、float型の数列を生成することができます。
r = [i / 100 for i in range(90, 100, 2)]
print(r)実行結果
[0.9, 0.92, 0.94, 0.96, 0.98]演算した値がブレてしまうことがあるので、round()関数を使って値を丸めることができます。
r = [round(i / 100, 2) for i in range(90, 100, 2)]
print(r)実行結果
[0.9, 0.92, 0.94, 0.96, 0.98]NumPyを使う
NumPyのarange()関数を使うことで、float型の数列を生成することができます。
import numpy as np
np.arange(start, stop, step, dtype)サンプル
試しに、float型の数列を生成してみます。
import numpy as np
for i in np.arange(0.0, 1.0, 0.2):
print(i)実行結果
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8参考numpy.arange — NumPy v1.19 Manual
まとめ
この記事では、Pythonのrange関数の使い方を解説しました。
range()関数はよくfor文と組み合わせてループ処理されるので覚えておくと便利です！
それでは今回の内容はここまでです！ではまたどこかで〜( ・∀・)ﾉ
