東京大学のPythonプログラミング入門「2-2. リスト (list)」備忘録

Python勉強中で備忘録です。今回はかなり難しかったです。メソッドも色々出てきており、全然全部は覚えられていません。たぶん今後も読み返す気がします。

⇒「偶数番目のインデックスの値」というのが紛らわしい。リストの２番目、４番目、６番目を削除するのかと思ったが、インデックスの値は０から始まるので、リストで言うところの１番目、３番目、５番目。スライスは「[1::2]」のようにも記載できる。＊インデックスの値０から最後まで、数字は２つ置き。

以下の通り、3案考えたがB案は正解となった。ChatGPTに解説させたら以下の通り。

＜A案＞
def change_domain(email, domain):
email.split(“@”)
email.replace(email[1], domain)
問題点

⇒email.split(“@”) の結果を受け取っていない（ただ呼んでいるだけ）。
email.replace(email[1], domain) は文字列の2文字目 (email[1]) を探して domain に置き換えようとするので、ドメイン部分を置き換える処理になっていない。
return がないので結果も返さない。模範解答はBをまとめた感じ。appendも不要（joinの中に組み込める）。

＜B案＞
def change_domain(email, domain):
email1 = email.split(“@”)
del email1[1]
email1.append(domain)
return “@”.join(email1)

＜C案＞
def change_domain(email, domain):
del email.split(“@”)[1]
email1.append(domain)
return “@”.join(email1)
⇒問題点
email.split(“@”) の結果を直接 del しても、そのリストは捨てられてしまうので無意味。
email1 という変数が出てくるが、定義されていないのでエラーになる。

<模範解答>
def change_domain(email, domain):
return ‘@’.join([email.split(‘@’)[0], domain])

⇒ 以下で良くない？
def sum_list(ln):
return sum(ln)

＜模範解答＞
def sum_list(ln):
int_sum = 0
for value in ln:
int_sum += value
return int_sum
#sum_list([10, 20, 30])

⇒これも難しい。B案は正解となったが強引。forを使っていない。模範解答難しい。具体的には、引数に対して繰り返す式を使うのではなく、文字列’ATGC’を仮に置いて、それに対して繰り返す式を使う点が難しい。ヒントはあるがこのような使い方は思いつかない。

＜A案＞
def atgc_countlist(str_atgc):
countlist=[]
for x in str_atgc:
countlist.append([str_atgc.count(‘x’),’x’])
return countlist

⇒ChatGPTによる解説は以下の通り。

問題点

1. 'x' を文字列として書いてしまっている
   • str_atgc.count('x') とすると「文字 'x' の出現回数」を数えます。
   • でも本当は 変数 x（ループで回している実際の文字）を使わないといけません。
   • 正しくは str_atgc.count(x)。
2. ループ対象が間違っている
   • あなたの for x in str_atgc: は「DNA文字列そのものを1文字ずつ回す」ループです。
   • すると A, T, G, C が順番に出てくるのではなく、入力文字列の中身が順に x に入ります。
   • そのため「A, T, G, C の順番で数える」という要件を満たしていません。
   • 正しくは for bp in "ATGC": とする必要があります。
3. 重複してカウントされてしまう
   • 例えば str_atgc = "ATGCA" の場合、あなたの方法だと
     文字列の長さ分（5回）ループするので、同じカウントを何度も追加してしまいます。

＜B案＞
def atgc_countlist(str_atgc):
  return [[str_atgc.count(“A”),”A”],[str_atgc.count(“T”),”T”],[str_atgc.count(“G”),”G”],[str_atgc.count(“C”),”C”]]

＜模範解答＞
def atgc_countlist(str_atgc): list_count = [] for value in ‘ATGC’: int_bpcnt = str_atgc.count(value) list_count.append([int_bpcnt, value]) return list_count

⇒何を言っているかよくわからない。ChatGPTにいろいろ質問したところ以下の回答。
　要は「　a=[]　」という式が一つの評価に相当し、この際に一つのリストが作られる。「　b=[]　」も一つの評価に相当し、この際に上記とは異なるリスト（アドレスが異なる）が作られる。だから、リスト（オブジェクト）としてはaとbは同一ではないということ。
　「is」はいつ使うんだろう（Trueになるのだろう）？

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🔹「評価（evaluation）」の定義

「評価」とは、式（expression）を実行して、その結果（値や副作用）を得ることを指します。

• 例：
  • 2 + 3 を評価すると 5 が得られる。
  • len([1, 2, 3]) を評価すると 3 が得られる。
• プログラム中で式が書かれると、処理系はそれを 「評価」して値に変換します。

👉 「評価」＝「式 → 値（＋必要なら副作用）への変換」と覚えるとよいです。

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🔹「リストオブジェクト」の定義

「リストオブジェクト」とは、複数の値（要素）を順序付きで保持するためのオブジェクトです。
（Pythonを例に説明しますが、多くの言語でも似ています）

• Python でのリストの特徴:
  • 順序がある（インデックスでアクセスできる）
  • 可変（要素の追加・削除・変更ができる）
  • 異なる型を混在できる

例：

a = [1, "apple", 3.14]

ここで a はリストオブジェクト。

• a[0] → 1
• a[1] → "apple"

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🔹「新しいリストオブジェクトが作られる」とは？

これは 評価の過程で、処理系がメモリ上に新しいリストを確保する という意味です。

たとえば：

x = [1, 2, 3]
y = x + [4]   # 新しいリストオブジェクトが作られる

• x + [4] を評価すると、[1, 2, 3, 4] という 新しいリストオブジェクト が生成される。
• その結果を変数 y に代入。
• x は元の [1, 2, 3] のまま。

👉 「リストを変更する」場合と「新しいリストを作る」場合は区別されます。

例：

x.append(4)   # 既存のリスト x を変更
y = x + [4]   # 新しいリストを生成して代入

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✅ まとめると：

• 評価：式を実行して値を得ること。
• リストオブジェクト：順序付きで要素を保持できるデータ構造。
• 新しいリストオブジェクトが作られる：式を評価した結果として、既存のリストとは別に新しいリストがメモリに確保されること。

✅ 新しいリストが作られるケース

a = [1, 2, 3]
b = a + [4]        # 新しいリストが作られる
c = a[1:3]         # スライスも新しいリストを返す
d = list(a)        # 明示的にコピー、新しいオブジェクト

id(a) != id(b)
id(a) != id(c)
id(a) != id(d)

→ これらはすべて 別オブジェクト。

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❌ 元のリストを直接変更するケース

a = [1, 2, 3]
a.append(4)        # a 自身が変更される、返り値は None
a.extend([5, 6])   # a 自身が変更される、返り値は None
a.sort()           # a 自身が変更される、返り値は None

→ これらは 新しいリストは作られない。

a = []
b = []

print(a == b)   # True （内容は等しい）
print(a is b)   # False（同一オブジェクトではない）

print(id(a))    # 例: 140356894135232
print(id(b))    # 例: 140356894135168 （違うアドレス）

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