【Python】レッスン4-09：タプルの基本を理解しよう

一つ前のLessonでは4種類のデータ構造について学習しました。

今回はタプルの基本について見ていきましょう。

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タプルの基本をおさえる｜定義・違い・相互変換をまとめて理解

タプル（tuple）は ( ) とカンマで要素を並べる変更不可（不変）なデータ構造です。

要素の並びを安全に固定でき、アンパック代入や多値の返却、辞書のキーや集合の要素など“変更されないこと”が求められる場面で威力を発揮します。

この知識を身につけると「リストかタプルか」を目的で使い分けられ、意図しない更新バグの防止やパフォーマンス・可読性の向上にもつながります。

読み終える頃には、タプルを“いつ・なぜ使うか”を自信を持って判断できるはずです。まずは定義のしかたと基本の使い方から見ていきましょう。

タプル定義の基本｜丸括弧とカンマで定義

タプルは 丸括弧 () を使って定義します。複数の要素をカンマで区切りながら括弧内に列挙するだけです。

以下はタプルの定義例です。

# タプルの定義
fruits = ("apple", "banana", "cherry")
print(fruits)  # ('apple', 'banana', 'cherry')

要素が1つだけのタプルを定義する場合でも、カンマを付ける必要があります。

# 要素が1つのタプル
single_element_tuple = ("apple",)
print(single_element_tuple)  # ('apple',)

タプルとリストの共通点と違い

タプルとリストの主な違いは、前述した通りタプルがイミュータブルである点です。

リストはミュータブル（変更可能）なため、要素の追加や削除が自由に行えますが、タプルはそうではありません。

このためプログラム内で変更する必要のないデータや、意図せずにデータが変更されるのを防ぎたい場合にタプルが使われます。

また、タプルで使える基本的な操作はリストとほぼ同様です。

例えばlen() 関数やcountメソッド、indexメソッドでタプルの情報を取得したり、in 演算子で要素が存在するかを確認したりすることができます。

これらについてはリストの解説で詳しく学んでいるため、ここでは詳細な説明を割愛します。

復習する場合は以下の記事を参照してください↓↓

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【Python】レッスン4-03：リストの情報を調べよう

文字列、リスト、タプルの相互変換方法｜splitとtupleとjoin

文字列とリストやタプルは、特定の関数やメソッドを使用して相互に変換することができます。

それぞれの役割と使い方を以下で詳しく説明します。

split()メソッドの使い方｜文字列のリスト化

split()メソッド は、文字列を指定した区切り文字で分割してリストに変換するメソッドです。

例えば、カンマ区切りの文字列をリストに変換する場合に使います。

# 文字列をリストに分割
fruits_str = "apple, banana, cherry" # 3つの単語を含んだ一つの文字列
fruits_list = fruits_str.split(", ") # split()メソッドで、fruits_strを「, 」で区切ってリスト化
print(fruits_list)  # ['apple', 'banana', 'cherry']

上記の例では、文字列 "apple, banana, cherry" をカンマとスペースで分割し、リスト ['apple', 'banana', 'cherry'] に変換しています。

tuple()関数の使い方｜文字列やリストのタプル化

tuple()関数 は文字列やリストをタプルに変換する組み込み関数です。

文字列なら文字ごとに、リストなら要素ごとにタプルの要素として格納します。

# 文字列やリストをタプルに変換
apple_str = "apple"						# 5つの文字を含んだ文字列
fruits_str = "apple, banana, cherry"	# 3つの単語を含んだ一つの文字列

apple_tuple = tuple(apple_str)
fruits_tuple = tuple(fruits_str.split(", ")) # split()メソッドでリスト化し、それをtuple()関数でタプル化

print(apple_tuple)	# ('a', 'p', 'p', 'l', 'e',)
print(fruits_tuple)	# ('apple', 'banana', 'cherry')

この例では、文字列 "apple" を5の文字で分割してタプル化し、またリスト ['apple', 'banana', 'cherry'] 作成後にそれをタプル化しています。

join()メソッドの使い方｜リストやタプルの文字列化

join()メソッド はリストやタプルの各要素を指定した文字で連結し、1つの文字列にするメソッドです。

例えば、リストやタプルの要素をカンマ区切りの文字列に変換したいときに便利です。

# タプルを文字列に変換
fruits_tuple = ("apple", "banana", "cherry")	# 3つの要素を含んだタプル
fruits_str = ", ".join(fruits_tuple)			# join()メソッドで、fruits_strを「, 」で連結して文字列化
print(fruits_str)	# 'apple, banana, cherry'

この例ではタプル ("apple", "banana", "cherry") の各要素をカンマとスペースで連結し、1つの文字列 'apple, banana, cherry' に変換しています。

まとめ｜不変の並びを安全に扱い、目的でリストと使い分けよう

タプルは変更する必要のないデータを扱う場合に適したコレクション型です。

リストと似た操作ができ、要素数を調べたり、特定の要素が存在するか確認することも可能です。またsplit と join によって文字列との相互変換もできます。

タプルを正しく理解して適切な場面で使うことで、Pythonプログラムの安定性や安全性を向上させることができます。

練習問題：タプルを使ってみよう

この記事で学習した「タプル」を復習する練習問題に挑戦しましょう。

問題｜国名を使ったタプルと文字列の変換プログラム

タプルを使って国名を扱うプログラムを作成しましょう。

最初にいくつかの国名を含むタプルを定義します。その後、タプルをカンマで区切った文字列に変換し、再びタプルに戻す操作を行ってください。

以下の要件に従ってコードを完成させてください。

ただし、以下のような実行結果となるコードを書くこと。

タプルの内容: ('Japan', 'USA', 'France')
タプルを文字列に変換: Japan, USA, France
文字列をリストに分割: ['Japan', 'USA', 'France']
リストをタプルに戻す: ('Japan', 'USA', 'France')

解答例｜国名タプルの相互変換プログラム

例えば以下のようなプログラムが考えられます。

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タプルの基本の疑問解消｜FAQと用語のまとめ

初心者がつまずきやすいポイントをFAQとしてまとめ、またよく使う専門用語をわかりやすく整理しました。

理解を深めたいときや、ふと疑問に感じたときに役立ててください。

FAQ｜タプルの基本に関するよくある質問

Python用語集｜タプルの基本に関する用語一覧

今回の記事で出てきた用語・関数などを一覧で紹介します。

このサイトに出てくる 全てのPython用語をまとめた用語集 も活用してください。