Python 練習問題で不明な点があります

Question

前提・実現したいこと

以下のPythonの問題について、解答において分からない箇所があります。
(インデックスの表記が出来ず、分かりづらいかと思いますが、ご容赦下さい。）

整数 int_size を引数として取り、 長さが int_size であるリスト ln を返す関数 construct_list を作成してください。 ただし、 ln の i 番目の要素は i とします（i は 0 以上 int_size-1 以下の整数）。

以下のセルの ... のところを書き換えて construct_list(int_size) を作成してください。
def construct_list(int_size):
...

上のセルで解答を作成した後、以下のセルを実行し、実行結果が True になることを確認してください。

print(construct_list(10) == [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])

解答

def construct_list(int_size):
    ln = int_size * [0]
    for i in range(int_size):
        ln[i] = i
    return ln

発生している問題・エラーメッセージ

解答二行目のln = int_size * [0]という命令が意図する内容が分かりません。
なぜこの命令は必要なのでしょうか？

試したこと

以下のように命令を出すと、print(construct_list(10) == [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
の実行結果がFalseになってしまいます。

def construct_list(int_size):
    for i in range(int_size):
        ln[i] = i
    return ln

Comments

[tiitoi]

インデントが崩れるので、質問はマークダウン記法を使ってください

[lolo333]

修正しました。ありがとうございます。

Answer 1

こんにちは．

def construct_list(int_size):
    for i in range(int_size):
        ln[i] = i
    return ln

こちらの答案ですが，惜しいと思います．
ポイントはlist型変数lnを定義できていない点でしょうか．
実際に実行するとNameError : name 'ln' is not defined（「ln」なんか知らんぞ！）と怒られます．
じゃあlnを先に定義すればいいのか，ということで次の例を見てみましょう．

def construct_list(int_size):
    ln = []
    for i in range(int_size):
        ln[i] = i
    return ln

これ，実行すると今度はIndexError : list assignment index out of rangeって言われると思います．
「インデックスが範囲外だよ」って意味です．
ln = []の次の行でprint(len(ln))するとわかるのですが，lnの要素数は0，つまり空のlistです．当たり前っちゃ当たり前ですけど，忘れがちですね．
for文の中では「1つめの要素を1にして，2つめの要素を2にして，，，」って定義してるんですが，そもそも空のlistに1つ目も2つ目も無いんで，こんなエラーが出ます．

だから解答のようにあらかじめln = int_size * [0]して，きちっと要素数を満たした配列を用意する必要があります．
ちなみに，listに要素を追加するappendメソッドを使う以下のコードでも同じ結果が得られるでしょう．

def construct_list(int_size):
    ln = []
    for i in range(int_size):
        ln.append(i)
    return ln

pythonでは特に変数型を宣言する必要はありませんが，だからこそ各変数に格納されている値と型を常に意識しておかないと思わぬバグの原因になります．

---

ちなみに,

以下のように命令を出すと、print(construct_list(10) == [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])

の実行結果がFalseになってしまいます。

construct_listにln(空のlist)がreturnされているから，と考えると理解できると思います．

Comments

[lolo333]

ありがとうございました。

Answer 2

ln = int_size * [0]に関しては、配列int_sizeのすべての要素を0で初期化していると捉えられると思います。

Answer 3

対話モードで[0] * 10とかやってみるとわかるのですが、int_size * [0]で「長さがint_sizeで要素がすべて0のリスト」を作成しています。