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今回は、Pythonでリストの合計を求める方法を解説していきます。
合計を求める方法は沢山ありますが、基本を押さえれば問題ないかと思います。
参考：Pythonで組み込み関数を使わずに最大値・最小値・平均値・中央値・最頻値を求める方法
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コンテンツ
sum関数を用いる
sum関数を用いてリストの合計を求めるのが一番簡単です。
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1 2 3 4 5 6 7 8 |
l = [i for i in range(1, 11)] print(l) # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] sum = sum(l) print(sum) # 55 |
これだけだとつまらないので他の方法も見ていきます。
内包表記の書き方については次の記事を参考にしてください。
参考：【Python入門】初めてのプログラミング（内包表記）
for文を用いる
for文を用いて配列のすべての要素を加算して合計を求める方法です。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
l = [i for i in range(1, 11)] print(l) # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] sum = 0 for i in l: sum += i print(sum) # 55 |
変数の「sum」を「0」に初期化するのを初心者は忘れがちなので気を付けましょう。
計算対象が文字列の場合
以下のサンプルのように、sum関数を使うリストが文字列の場合、エラーとなってしまいます。
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1 2 3 4 5 |
list = ["1", "2", "3", "4", "5"] print(sum(list)) # TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str' |
そこで、Pythonの内包表記を使って、数値型のリストを作成すると合計を求めることができます！
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1 2 3 4 5 |
list = ["1", "2", "3", "4", "5"] print(sum([int(i) for i in list])) # 15 |
内包表記の詳しい説明については次の記事を参考にしてください。
数学的に考えて計算コストを抑える
こちらもfor文を用いてリストの合計を求めますが、計算方法を工夫します。
1から100までの合計を求めることを考えていきます。次の図を見てみてください。
1から100までの合計を求めるとき、小さい方と大きいほうを組み合わせるとすべての合計が101になっていることが分かると思います。
このことを利用してfor文を用いて計算コストを抑えていきます。
処理時間の計測
処理時間の計測を行うには、「Time」モジュールをインポートします。開始時間と終了時間を変数に格納しておき、それらの差分が実行時間になるというプログラムです。
今回は処理時間の比較がしやすいように、1から100000000までの大きな値の合計を求めていきます。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
import time #プログラムの開始時刻 start = time.time() sum = 0 for i in range(1, 100000001): sum += i #プログラムの終了時刻 end = time.time() #処理時間の計算 runTime = end - start print(sum) #5000000050000000 print(runTime) 13.04321551322937 |
計算コストに関しては次の記事が参考になると思います。
参考：【Python入門】初めてのプログラミング（append関数, extend関数, insert関数と処理速度）
合計を求めてみる
1から100000000の合計を工夫して求めるには、先ほどの組み合わせを利用して、「100000001」が5千万組あるという考え方です。
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import time #プログラムの開始時刻 start = time.time() sum = 0 for i in range(1, (100000001 - 1) // 2 + 1): sum += i + (100000001 - i) #プログラムの終了時刻 end = time.time() #処理時間の計算 runTime = end - start print(sum) #5000000050000000 print(runTime) # 11.06689739227295 |
この工夫の結果約2秒の処理時間を短縮することが出来ました。
ですが、リストの合計を求めるだけなら一番最初の手法である、「sum」関数を利用すれば問題ありません。
むしろ、間違えやすいので「sum」を使いましょう。
キー入力した整数の合計を求める
キーボードで整数を入力し、入力した整数の合計を求めるプログラムを作成していきます。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 |
n = 5 sum = 0 for _ in range(n): n_i = int(input("整数を入力してください：")) sum += n_i print("入力された合計は", sum, "です。") """ 整数を入力してください：3 整数を入力してください：7 整数を入力してください：4 整数を入力してください：2 整数を入力してください：6 入力された合計は 22 です。 """ |
このプログラムはぜひ「google colaboratory」などで実際に実行して遊んでみてください。
まとめ
最後までお読みいただきありがとうございます。
今回は、Pythonでfor文を用いてリストの合計を求める方法を記述しました。
最後は少しおまけ的なところもありましたが、合計を求めるにはおとなしく「sum」関数を使ってくださいね！
参考：Pythonで組み込み関数を使わずに最大値・最小値・平均値・中央値・最頻値を求める方法
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