TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'list'とエラーが出る

前提・実現したいこと

演算子の*をオーバーロードして行列の掛け算をするプログラムを作っています。
実装ではnumpyは使えず、リストを使わなければいけません。
実行では python kadai5.py M N R　と記述し、
(M,N,Rはそれぞれ整数)　M,N,Rが行列の行数と列数になります。
今回は、行列A(M行R列)と行列B(R行N列)を掛け算します。

発生している問題・エラーメッセージ

Traceback (most recent call last):
  File "kadai5.py", line 118, in <module>
    D = A.list * B.list
TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'list'

該当のソースコード

python
1import sys
2import datetime
3import math
4import random
5
6class Matrix:
7    def __init__(self,M,N):
8        self.M = M;     #行
9        self.N = N;     #列
10        #self.list = [[0]*self.N]*self.M
11        self.list = []
12        for i in range(self.M):
13            tmp_list = []
14            for j in range(self.N):
15                tmp_list.append(0)
16            self.list.append(tmp_list)
17
18
19
20    def __add__(self,another):
21        if self.M != another.M or self.N != another.N:      #型が一致しなかったら
22            print("型が一致しません")
23            return self     #左辺を返す
24        re_add = [[0]*self.N]*self.M      #結果格納用リスト
25        for i in range(self.M):
26            for j in range(self.N):
27                re_add[i][j] = self[i][j] + another[i][j]
28
29        return re_add
30
31    def __mul__(self,another):
32        if self.N != another.M:     #型が一致しなかったら
33            print("型が一致しません")
34            return self     #指導書には記載がなかったので左辺を返すことにしました
35        re_mul = [[0]*another.N]*self.M     #結果格納用行列
36        for i in range(self.M):
37            for j in range(another.N):
38                for k in range(self.N):
39                    re_mul[i][j] = self[i][k] * another[k][j]
40
41        return re_mul
42
43def getRand(min,max):               # [min,max]の間の乱数を発生
44        t = random.random()
45        return min + (max-min) * t
46
47if __name__ == "__main__":
48    
49    num_args = len(sys.argv)
50    if num_args != 4:
51        print("python kadai5.py M N R")
52    M = int(sys.argv[1])
53    N = int(sys.argv[2])
54    R = int(sys.argv[3])
55
56    if M < 2 and M > 10 or N < 2 and N > 10 or R < 2 and R > 10:
57        print("M,N,Rは2以上10以下です")
58        sys.exit()
59
60    if M == N == R:
61        print("M,N,Rはすべて同じ値にしないでください")
62        sys.exit()
63
64    A = Matrix(M,R)
65    B = Matrix(R,N)
66    C = Matrix(M,N)
67
68    print("入力されたパラメータ: M = " + str(M) + " N = " + str(N) + " R = " + str(R))
69
70    now = datetime.datetime.now()       #乱数発生準備
71    random.seed(now)
72
73    for i in range(M):      #行列Aの値生成
74        for j in range(R):
75            A.list[i][j] = round(getRand(-10.0,10.0),3)     #丸めて小数第三位までにする
76
77    print("Matrix A = (" + str(A.M) + "," + str(A.N) + ")---------------------------------")
78    for i in range(A.M):        #行列っぽく表示
79        print('|', end='')
80        for j in range(A.N):
81            print(' ' + str(A.list[i][j]),end='')
82        print(' |')
83
84
85    for m in range(R):      #行列Bの値生成
86        for n in range(N):
87            B.list[m][n] = round(getRand(-10.0,10.0),3)
88
89    print("Matrix B = (" + str(B.M) + "," + str(B.N) + ")---------------------------------")
90    for i in range(B.M):        #行列っぽく表示
91        print('|', end='')
92        for j in range(B.N):
93            print(' ' + str(B.list[i][j]),end='')
94        print(' |')
95
96    for l in range(M):      #行列Cの値生成
97        for k in range(N):
98            C.list[l][k] = round(getRand(-10.0,10.0),3)
99
100    print("Matrix C = (" + str(C.M) + "," + str(C.N) + ")---------------------------------")
101    for i in range(C.M):        #行列っぽく表示
102        print('|', end='')
103        for j in range(C.N):
104            print(' ' + str(C.list[i][j]),end='')
105        print(' |')
106
107    D = Matrix(M,N)     #掛け算した結果を格納するリスト
108    D = A.list * B.list #ここでエラー
109

Daregada

2020/11/12 00:53

Cは何のために作ったんでしょうか。 Dに結果が入るんですよね?

退会済みユーザー

2020/11/12 01:13

すみません、Cは(まだ書いてないのですが)、別にもう一つ計算をするためにあとで使用する予定なので作っています。

行動規範の内容に同意します

回答2件

提示されたエラーは、他の回答者の方も書いているとおり、「Matrix」に対してオーバーロードした演算子を使わずに、listに対して*を使っていることと、実装における計算式に「list」が使われていないこと問題があります。

提示されたエラー以外にも問題点があります。

__add__と__mul__の実装における結果格納用リストの生成方法。リスト内のリストが同じオブジェクトになっており、正しい結果を格納できません。「2次元配列（リストのリスト）を初期化する際の注意」(Pythonのリスト（配列）を任意の値・要素数で初期化 | note.nkmk.me)を参照。
__add__の実装においても、re_add[i][j] = self.list[i][j] + another.list[i][j]とする。
__mul__の実装で、forループを三回重ねている部分の、re_mul[i][j]の式は=ではなく+=でなければなりません。行列の積の計算を紙面でシミュレーションすればわかると思います。
「M,N,Rは2以上10以下です」と表示する部分の条件が間違っています。たとえば、「M < 2 and M > 10」になることはあり得ないので、このままだと条件が常に不成立になります。andをすべてorに修正。

投稿2020/11/12 01:24

編集2020/11/12 01:25

Daregada

総合スコア11990

退会済みユーザー

2020/11/12 02:19

他のエラーについても指摘してくださり、ありがとうございます。おかげで作業を進めることができました。

行動規範の内容に同意します

ベストアンサー

python
1import sys
2import datetime
3import math
4import random
5
6class Matrix:
7    def __init__(self,M,N):
8        self.M = M;     #行
9        self.N = N;     #列
10        #self.list = [[0]*self.N]*self.M
11        self.list = []
12        for i in range(self.M):
13            tmp_list = []
14            for j in range(self.N):
15                tmp_list.append(0)
16            self.list.append(tmp_list)
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20    def __add__(self,another):
21        if self.M != another.M or self.N != another.N:      #型が一致しなかったら
22            print("型が一致しません")
23            return self     #左辺を返す
24        re_add = [[0]*self.N]*self.M      #結果格納用リスト
25        for i in range(self.M):
26            for j in range(self.N):
27                re_add[i][j] = self[i][j] + another[i][j]
28
29        return re_add
30
31    def __mul__(self,another):
32        if self.N != another.M:     #型が一致しなかったら
33            print("型が一致しません")
34            return self     #指導書には記載がなかったので左辺を返すことにしました
35        re_mul = [[0]*another.N]*self.M     #結果格納用行列
36        for i in range(self.M):
37            for j in range(another.N):
38                for k in range(self.N):
39                    re_mul[i][j] = self.list[i][k] * another.list[k][j]
40
41        return re_mul
42
43def getRand(min,max):               # [min,max]の間の乱数を発生
44        t = random.random()
45        return min + (max-min) * t
46
47if __name__ == "__main__":
48
49    num_args = len(sys.argv)
50    if num_args != 4:
51        print("python kadai5.py M N R")
52    M = int(sys.argv[1])
53    N = int(sys.argv[2])
54    R = int(sys.argv[3])
55
56    if M < 2 and M > 10 or N < 2 and N > 10 or R < 2 and R > 10:
57        print("M,N,Rは2以上10以下です")
58        sys.exit()
59
60    if M == N == R:
61        print("M,N,Rはすべて同じ値にしないでください")
62        sys.exit()
63
64    A = Matrix(M,R)
65    B = Matrix(R,N)
66    C = Matrix(M,N)
67
68    print("入力されたパラメータ: M = " + str(M) + " N = " + str(N) + " R = " + str(R))
69
70    now = datetime.datetime.now()       #乱数発生準備
71    random.seed(now)
72
73    for i in range(M):      #行列Aの値生成
74        for j in range(R):
75            A.list[i][j] = round(getRand(-10.0,10.0),3)     #丸めて小数第三位までにする
76
77    print("Matrix A = (" + str(A.M) + "," + str(A.N) + ")---------------------------------")
78    for i in range(A.M):        #行列っぽく表示
79        print('|', end='')
80        for j in range(A.N):
81            print(' ' + str(A.list[i][j]),end='')
82        print(' |')
83
84
85    for m in range(R):      #行列Bの値生成
86        for n in range(N):
87            B.list[m][n] = round(getRand(-10.0,10.0),3)
88
89    print("Matrix B = (" + str(B.M) + "," + str(B.N) + ")---------------------------------")
90    for i in range(B.M):        #行列っぽく表示
91        print('|', end='')
92        for j in range(B.N):
93            print(' ' + str(B.list[i][j]),end='')
94        print(' |')
95
96    for l in range(M):      #行列Cの値生成
97        for k in range(N):
98            C.list[l][k] = round(getRand(-10.0,10.0),3)
99
100    print("Matrix C = (" + str(C.M) + "," + str(C.N) + ")---------------------------------")
101    for i in range(C.M):        #行列っぽく表示
102        print('|', end='')
103        for j in range(C.N):
104            print(' ' + str(C.list[i][j]),end='')
105        print(' |')
106
107    D = Matrix(M,N)     #掛け算した結果を格納するリスト
108    D.list = A * B

※計算結果が正しいかどうかについては未確認です。
※質問にあった下記エラーについての対応のみとなります。

Traceback (most recent call last):
  File "kadai5.py", line 118, in <module>
    D = A.list * B.list
TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'list'

投稿2020/11/12 00:53

編集2020/11/12 00:55