【Python】リストの追加・変更・削除を解説(append/insert/remove/pop/del)

Pythonのリストは、複数の値を順序付きで扱える便利な入れ物です。

本記事では、初心者の方がつまずきやすい「リストの要素の追加・変更・削除」を、動くサンプルとともに段階的に解説します。

値の取得は確認用として最小限に扱い、その後にappendやinsert、remove、pop、delの違いと使い分けを丁寧に説明します。

Pythonのリスト操作の基本

まずはインデックス(位置)を使った基本操作を軽く確認します。

ここでは値の取得のみ簡単に扱います。

# リストの作成と要素の取り出し
colors = ["red", "green", "blue", "yellow"]

print(colors[0])   # 先頭(0番目)の要素を取得
print(colors[2])   # 3番目の要素を取得
print(colors[-1])  # 末尾の要素を取得(負のインデックス)
print(colors[-2])  # 末尾の1つ前の要素を取得

red
blue
yellow
blue

インデックスの数え方は0から

Pythonのリストは、先頭の要素がインデックス0、次が1というように数えます。

負のインデックスは末尾から数えます。

以下はインデックスと要素の対応イメージです。

正のインデックスで左から、負のインデックスで右から位置づけると覚えると理解がスムーズです。

範囲外アクセスはIndexError

存在しない位置にアクセスすると、IndexErrorが発生します。

エラーが出たときは、インデックスの値とリストの長さを落ち着いて確認しましょう。

nums = [10, 20, 30]
try:
    print(nums[3])  # 長さ3のリストに対してインデックス3は範囲外
except IndexError as e:
    # エラー内容をわかりやすく表示
    print(type(e).__name__ + ":", e)

IndexError: list index out of range

リストに要素を追加する(append/insert)

要素の追加には主にappendとinsertを使います。

appendは末尾に、insertは任意の位置に新しい要素を挿入します。

appendで末尾に追加

appendは最もよく使う追加方法で、リストの末尾に1つの要素を加えます。

戻り値はNoneなので、式の結果として代入しない点に注意します。

a = [1, 2]
a.append(3)         # 末尾に3を追加
print(a)            # [1, 2, 3]

ret = a.append(4)   # appendの戻り値はNone。a自体が直接更新される
print(a)            # [1, 2, 3, 4]
print(ret)          # None

[1, 2, 3]
[1, 2, 3, 4]
None

よくある落とし穴

a = a.append(x)としてしまうと、aにNoneが代入されてしまいます。

appendは「その場でリストを更新する」メソッドです。

a.append(x)とだけ書いてください。

insertで位置を指定して挿入

insert(i, x)は、インデックスiの位置に値xを挿入します。

指定した位置「の前」に入るとイメージすると理解しやすいです。

iが負の場合は末尾側からの位置として解釈され、範囲外でもエラーにはならず、先頭または末尾に挿入されます。

letters = ["A", "C"]

letters.insert(1, "B")    # インデックス1の位置に「B」を挿入
print(letters)            # ["A", "B", "C"]

letters.insert(0, "Start")  # 先頭に挿入
print(letters)              # ["Start", "A", "B", "C"]

letters.insert(100, "End")  # 末尾より右に挿入しようとすると末尾に入る
print(letters)              # ["Start", "A", "B", "C", "End"]

letters.insert(-1, "X")     # -1は「末尾の手前」の位置を指す
print(letters)              # ["Start", "A", "B", "C", "X", "End"]

['A', 'B', 'C']
['Start', 'A', 'B', 'C']
['Start', 'A', 'B', 'C', 'End']
['Start', 'A', 'B', 'C', 'X', 'End']

appendとinsertの使い分け

単純に「最後に足していく」のであればappendが最適です。

appendは平均的に高速(O(1)相当)で、ログを積み上げる、スタックのように使うなどの用途に向きます。

一方で、特定の位置に差し込みたい場合はinsertを使います。

ただしinsertはリストをシフトするため要素数に比例して処理が重くなります(O(n))。

大量データで頻繁に先頭に挿入する用途には不向きで、その場合はcollections.dequeなどの別構造も検討すると良いです。

リストの要素を変更する

既存の要素を別の値に置き換えるには、インデックス代入を使います。

インデックス代入で要素を変更

任意の位置を指定して、そこに新しい値を代入します。

負のインデックスも利用できます。

colors = ["red", "green", "blue"]
colors[1] = "emerald"  # 2番目を別の値に置き換え
print(colors)

colors[-1] = "navy"    # 末尾を置き換え
print(colors)

['red', 'emerald', 'blue']
['red', 'emerald', 'navy']

補足: まとめて置き換えるならスライス代入

本記事の主題から一歩踏み込みますが、colors[0:2] = ["pink", "cyan"]のようにスライス代入を使うと、範囲まとめての置き換えや要素数の増減も可能です。

個別のappend/insertを繰り返すよりも簡潔になる場面があります。

存在しない位置は変更できない

リストの長さを超える位置への代入はできず、IndexErrorが発生します。

新しい位置に値を「追加」したいなら、appendやinsertを使います。

nums = [10, 20, 30]
try:
    nums[5] = 999  # 長さ3のリストに対してインデックス5は存在しない
except IndexError as e:
    print(type(e).__name__ + ":", e)

# 追加したい場合はappendやinsertを使う
nums.append(40)     # 末尾に追加
nums.insert(1, 15)  # 2番目の位置に挿入
print(nums)

IndexError: list assignment index out of range
[10, 15, 20, 30, 40]

リストの要素を削除する(remove/pop/del)

削除は主に3通りあります。

値で指定して削除したいときはremove、取り出しつつ削除したいときはpop、位置や範囲を無言で消したいときはdelを使います。

removeで値に一致する要素を削除

remove(x)は、最初に見つかったxだけを削除します。

同じ値が複数あっても1つだけが対象です。

存在しない値を指定するとValueErrorになります。

names = ["Alice", "Bob", "Alice", "Carol"]
names.remove("Alice")  # 最初の"Alice"だけが削除される
print(names)

try:
    names.remove("Dave")  # 存在しない値をremoveするとエラー
except ValueError as e:
    print(type(e).__name__ + ":", e)

# すべての"Alice"を削除したい場合の一例
names = ["Alice", "Bob", "Alice", "Carol"]
while "Alice" in names:
    names.remove("Alice")
print(names)

['Bob', 'Alice', 'Carol']
ValueError: list.remove(x): x not in list
['Bob', 'Carol']

removeの使いどころ

値の存在が確実、かつ最初に見つかった1件だけを消したいときに向きます。

存在が不確実な場合は、事前にif x in lst:で確認すると安全です。

popで末尾や指定位置を取り出して削除

pop()は要素を削除すると同時に、その値を戻り値として返します。

インデックスを省略すると末尾、指定すればその位置の要素を取り出します。

空のリストに対してpop()する、または範囲外の位置を指定するとIndexErrorです。

stack = [1, 2, 3]
last = stack.pop()     # 末尾を取り出して削除
print(last, stack)     # 3 [1, 2]

first = stack.pop(0)   # 先頭を取り出して削除(キュー的な動作)
print(first, stack)    # 1 [2]

try:
    empty = [].pop()   # 空のリストからは取り出せない
except IndexError as e:
    print(type(e).__name__ + ":", e)

3 [1, 2]
1 [2]
IndexError: pop from empty list

popの使いどころ

取り出した値を直後に使いたいときに最適です。

スタック(LIFO)ならpop()とappend()、キュー(FIFO)ならpop(0)とappend()で実現できます。

ただしpop(0)は要素のシフトが起きるため大きなリストでは遅くなります。

delで指定位置を削除

del文は、位置や範囲を指定して削除します。

戻り値はありません。

スライスを使えば範囲削除も簡単です。

nums = [10, 20, 30, 40, 50]
del nums[1]      # インデックス1の要素(20)を削除
print(nums)

# delは戻り値を返しません。値も必要ならpopを使う
del nums[-1]     # 末尾(50)を削除
print(nums)

# 応用: スライスで範囲削除
nums = [10, 20, 30, 40, 50]
del nums[1:4]    # 20, 30, 40を削除
print(nums)

[10, 30, 40, 50]
[10, 30, 40]
[10, 50]

remove/pop/delの違いを一覧で整理

以下に、よく使う削除系の挙動を比較します。

まとめ

本記事では、リストの要素を追加・変更・削除するための基本操作を、動作とエラー挙動を含めて解説しました。

末尾に足すならappend、位置を指定して挿入するならinsert、値で消すならremove、値を取り出しながら消すならpop、位置や範囲を無言で消すならdelと覚えるとすっきり整理できます。

存在しない位置へのアクセスや代入はIndexError、removeで見つからなければValueErrorになる点にも注意してください。

まずは小さなリストで手を動かし、挙動を体で覚えることが上達への近道です。