［Pythonクイズ］あなたのPython力が試される！ all関数の戻り値がどうなるか、説明できますか？：Pythonステップアップクイズ

Pythonにall関数ってありますよね。使ったことあります？　もちろん？　そんなあなたに問いたい。このリストを渡したときに、戻り値がどうなるかを。分かりますよね？

[かわさきしんじ，Deep Insider編集部]

印刷

通知 連載「Pythonステップアップクイズ」の新着をメールで通知

見るPost

Shareシェア

はてなブックマーク

SharePocket Button

連載目次

Trueを返すのはどれかな！？

【問題】

　以下に示す8つのリストの中で、all関数に渡したときにTrueが返されるものを選べ（複数選択可）。

lst1 = []
lst2 = [0, 1, 2]
lst3 = [1, 2, 3]
lst4 = [[]]
lst5 = [[0, 1, 2]]
lst6 = [[], []]
lst7 = [[[]]]
lst8 = [[[1, 2, 3]]]

all関数の戻り値がTrueになるのはどれか？　分かるかな？

　どうもHPかわさきです。

　今回はちょっとマニアックな内容といえるかもしれません。all関数の挙動やリストの要素がどんなときに真と評価されるか（偽と評価されるか）について知っていればカンタンに解けるでしょうが、「そんなところまで知っている必要ある？」と思う方もいらっしゃるかもしれませんねぇ。ちょっとした頭の体操だと思って、考えてみてください。

【答え】

　問題に挙げた8つのリストをall関数に与えたときの戻り値がどうなるかを確かめるコードを以下に示します。

lst1 = []
lst2 = [0, 1, 2]
lst3 = [1, 2, 3]
lst4 = [[]]
lst5 = [[0, 1, 2]]
lst6 = [[], []]
lst7 = [[[]]]
lst8 = [[[1, 2, 3]]]

lsts = [lst1, lst2, lst3, lst4, lst5, lst6, lst7, lst8]

for n, lst in enumerate(lsts, 1):
    res = all(lst)
    print(f'lst{n}: all({lst}) -> {all(lst)}')

all関数の戻り値がTrueになるのはどれ？

　このコードを実行した結果を以下に示します。

実行結果

　というわけで、Trueを返すかどうかは以下の通りです。

• lst1 = []：○
• lst2 = [0, 1, 2]：×
• lst3 = [1, 2, 3]：○
• lst4 = [[]]：×
• lst5 = [[0, 1, 2]]：○
• lst6 = [[], []]：×
• lst7 = [[[]]]：○
• lst8 = [[[1, 2, 3]]]：○

　Trueを返すのはlst1、lst3、lst5、lst7、lst8の5つでした。

合っていたかな？

【解説】

　all関数は引数として与えたリスト（反復可能オブジェクト）の要素が全て真ならTrueを、真でないものが1つでもあればFalseを返す関数です。Pythonのドキュメントにもありますが、この振る舞いは次のように書けます。

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

組み込みのall関数と等価な振る舞いをする関数（Pythonのドキュメントより関数名を変更して引用）

　Pythonでは0や空文字列、空のリストなどは偽と評価されることは知っているでしょう。問題文に挙げた8つのリストの要素について考えてみます。

• lst1：[]
• lst2：[0, 1, 2]
• lst3：[1, 2, 3]
• lst4：[[]]
• lst5：[[0, 1, 2]]
• lst6：[[], []]
• lst7：[[[]]]
• lst8：[[[1, 2, 3]]]

　lst1はそもそも要素がありません。その場合はどうなるんだ？　というのは後で考えます。他のリストの要素について順番に見てみましょう。

• lst2：0を含んでいるので全てが真ではない（False）
• lst3：全要素が整数値で0を含んでいないので、全て真である（True）
• lst4：空のリストが1つだけなので、全ての要素が真ではない（False）
• lst5：空ではないリスト（1個）を要素としているので、全ての要素が真である（True）。この場合、リストが空でないことからTrueと評価されるのであり、リストに0が含まれているかどうかは関係ないことに注意
• lst6：空のリスト2つが要素なので、全ての要素が真ではない（False）
• lst7：このリストの要素は「空のリストを含むリスト」である（「内側のリスト」とする）。内側のリストに着目すると、その要素は空リストだが、内側のリスト自体は空ではないので、真と評価される（True）
• lst8：内側のリストは空ではないリストを要素とする。もちろん、真と評価される（True）

　こんな感じでしょうか（lst7はちょっと分かりにくいかもしれません）。

　さて、最後に残ったlst1ですが、上掲のmyall関数ではiterableパラメーターに受け取った値を反復して、反復された値が1つでも偽と評価されたらFalseを返すようになっています。しかし、反復可能オブジェクトが空だった場合にはfor文は実行されずに、Trueが返されることに注目してください。lst1はこちらの実行パスを通るのでTrueが返されるというわけです。

　「空のリストを渡すとTrueが返される」というのはドキュメントに書いてある通りなので「そんなの、当たり前だよ！」となる人も多いでしょう。でも、「空のリストを要素とするリストを要素とするリスト」を渡すとTrueになるってのはなかなか分かりにくいところかもしれませんね。実際にそうしたリストをall関数に渡すことがあるかどうか、それは筆者には分かりませんけれど……。

　all関数（と対になるany関数）については「Python入門」の「リストと繰り返し処理」や「解決！Python」の「all／any関数を使って、リストなどの要素が全て真か／偽か、真な要素があるか／偽な要素があるかを調べるには」でも取り上げています。興味のある方はぜひそちらにも目を通してみてくださいね。

「Pythonステップアップクイズ」

この連載を「連載記事アラート」に登録する New

AI・データサイエンスの学びをここから

初心者向け、データ分析・AI・機械学習・Pythonの勉強方法　＠ITのDeep Insiderで学ぼう