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Pythonの組み込み関数all(), any()の使い方

Date: 2018-10-20 / tags: Python

Pythonでリストやタプルなどのイテラブルオブジェクトの要素がすべてTrue(真)か、いずれか一つでもTrueか、あるいは、すべてFalse(偽)かを判定するには組み込み関数all(), any()を使う。

ここでは、all()およびany()の使い方として、以下の内容について説明する。

  • Pythonにおける真偽値
  • すべての要素がTrueか判定: all()
  • いずれかの要素がTrueか判定: any()
  • すべての要素がFalseか判定: not any()
  • 条件に対して判定: リスト内包表記、ジェネレータ式
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Pythonにおける真偽値

Pythonには真偽値bool型のTrueFalseがあるが、if文などの条件での判定では、数値や文字列などの他の型もTrueFalseかいずれかに判定される。

以下のオブジェクトはFalseと判定される。

  • 偽であると定義されている定数: NoneFalse
  • 数値型におけるゼロ: 0, 0.0, 0j(複素数), Decimal(0), Fraction(0, 1)
  • 空のシーケンスまたはコレクション: '', (), [], {}, set(), range(0)

その他のオブジェクトはすべてTrueと判定される。

詳細は以下の記事を参照。

以降で説明するall(), any()においてもこのルールに従って真偽が判定される。

すべての要素がTrueか判定: all()

all()は引数に指定したイテラブルオブジェクトの要素がすべてTrueと判定されるとTrueを返す。一つでもFalseがあればFalse

print(all([True, True, True]))
# True

print(all([True, False, True]))
# False

リストに限らず、タプルや集合set型も引数に指定可。

print(all((True, True, True)))
# True

print(all({True, True, True}))
# True

all()は以下のコードと等価。

def all(iterable):
    for element in iterable:
        if not element:
            return False
    return True

したがって、空のイテラブルオブジェクトにはTrueを返す。

print(all([]))
# True

上述のように、bool型のTrue, Falseだけでなく、その他の型も判定して結果が返される。

print(all([100, [0, 1, 2], 'abc']))
# True

print(all([100, [0, 1, 2], 'abc', {}]))
# False

いずれかの要素がTrueか判定: any()

any()は引数に指定したイテラブルオブジェクトの要素のいずれかがTrueと判定されるとTrueを返す。すべてFalseであればFalse

print(any([True, False, False]))
# True

print(any([False, False, False]))
# False

リストに限らず、タプルや集合set型も引数に指定可。

print(any((True, False, False)))
# True

print(any({True, False, False}))
# True

any()は以下のコードと等価。

def any(iterable):
    for element in iterable:
        if element:
            return True
    return False

したがって、空のイテラブルオブジェクトにはFalseを返す。

print(any([]))
# False

上述のように、bool型のTrue, Falseだけでなく、その他の型も判定して結果が返される。

print(any([False, None, 0, 0.0, 0 + 0j, '', [], {}, ()]))
# False

print(any([False, None, 0, 0.0, 0 + 0j, '', [], {}, (), 1]))
# True

すべての要素がFalseか判定: not any()

any()はひとつでもTrueがあるとTrueを返し、すべての要素がFalseのときのみFalseを返す。

したがって、notany()の否定をとることで、すべての要素がFalseのときのみTrueとすることができる。

print(not any([False, False, False]))
# True

print(not any([True, False, False]))
# False

条件に対して判定: リスト内包表記、ジェネレータ式

これまでの例はイテラブルオブジェクトの要素をそのままTrueFalseか判定していたが、内包表記を使うと、任意の条件に対してall()any()を適用できる。

すべての要素が条件を満たすかどうかなどの判定が可能。

あるイテラブルオブジェクトの各要素に対する条件判定の結果は、リスト内包表記を使って以下のように取得できる。

l = [0, 1, 2, 3, 4]

print([i > 2 for i in l])
# [False, False, False, True, True]

リスト内包表記の詳細は以下の記事を参照。

この結果をall(), any()の引数に指定すると、各要素がすべて条件を満たすか、ひとつでも条件を満たすかといった判定ができる。

print(all([i > 2 for i in l]))
# False

print(any([i > 2 for i in l]))
# True

ここで、リスト内包表記の[]()に変えるとジェネレータ式となり、リストではなくジェネレータを返す。

print(type([i > 2 for i in l]))
# <class 'list'>

print(type((i > 2 for i in l)))
# <class 'generator'>

ジェネレータ式を唯一の引数として関数を呼び出す場合、()を省略可能。

print(type(i > 2 for i in l))
# <class 'generator'>

これをall(), any()の引数に指定できる。

print(all(i > 2 for i in l))
# False

print(any(i > 2 for i in l))
# True

ジェネレータはリストと異なり逐次処理されるので、メモリ使用量を抑えられるというメリットがある。

また、True1False0として処理されるので、sum()を使うとTrueの数、すなわち、条件を満たす要素の数を取得できる。

print(sum(i > 2 for i in l))
# 2

Falseの数をカウントしたい場合はnotを使えばOK。

print(sum(not (i > 2) for i in l))
# 3
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