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Pythonのリストをシャッフルする(ランダムに並び替える):shuffleとsampleを使う

Python のリストは random の shuffle でシャッフルします。

import random

a = ['apple', 'grape', 'lemon']
random.shuffle(a)

print(a)
# ['lemon', 'grape', 'apple']

shuffle はもとのリストを変えます。つまりもとのリストがシャッフル後のリストになります。返り値はだいたい None です。

import random

a = ['apple', 'grape', 'lemon']
b = random.shuffle(a)

print(a)  # ['lemon', 'grape', 'apple']
print(b)  # None

Python のシャッフルは sample のほうが扱いやすい、かもしれない

random の sample もリストをシャッフルしますが、こちらはシャッフルしたリストを返します。

import random

a = ['apple', 'grape', 'lemon']
b = random.sample(a, len(a))

print(a)  # ['apple', 'grape', 'lemon']
print(b)  # ['lemon', 'apple', 'grape']

もとのリストは変わっていません。ここが shuffle と大きく違うところです。

  • shuffle はもとのリストを変える
  • sample はもとのリストを変えず、シャッフルしたリストを返す

しかし sample はシャッフルに使う要素数をあらかじめ指定しないといけません。上のコードでは第二引数に len(a) を入れています。下の例は要素数を変えたときのシャッフル・リストの変化を示しています。

import random

x = [1, 2, 3, 4, 5]

a = random.sample(x, 1)
b = random.sample(x, 2)
c = random.sample(x, 3)
d = random.sample(x, 4)
e = random.sample(x, 5)

print(x)  # [1, 2, 3, 4, 5]
print(a)  # [4]
print(b)  # [5, 1]
print(c)  # [3, 1, 5]
print(d)  # [4, 1, 3, 2]
print(e)  # [1, 4, 5, 3, 2]

要素数を指定できる分だけ sample は shuffle よりも使いやすいでしょう。ここで要素数を 0 にしたらどうでしょうか?

import random

x = [1, 2, 3, 4, 5]

a = random.sample(x, 0)

print(x)  # [1, 2, 3, 4, 5]
print(a)  # []

例外はなく、きちんと空のリストが返りました。要素数がもとのリストの長さを超えたらどうでしょう?

import random

x = [1, 2, 3, 4, 5]

a = random.sample(x, 6)

print(x)  # [1, 2, 3, 4, 5]
print(a)

# ValueError: Sample larger than population or is negative

ValueError となりました。長さを超える要素数は指定できないとわかります。リストを単純にシャッフルしたいときは len(a) を指定するといいでしょう。

乱数を使う

乱数を使ったシャッフルも可能です。乱数は random の seed に任意の整数を入れて生成します。

import random

random.seed(10)

x = [1, 2, 3, 4, 5]
random.shuffle(x)

print(x)  # [4, 3, 2, 1, 5]

何回もシャッフルしてみましょう。

import random

random.seed(10)

x = [1, 2, 3, 4, 5]

for i in range(10):
    random.shuffle(x)
    print(x)

結果:

[4, 3, 2, 1, 5]
[2, 3, 1, 4, 5]
[3, 2, 5, 1, 4]
[5, 4, 2, 1, 3]
[1, 3, 5, 2, 4]
[1, 2, 4, 5, 3]
[5, 1, 2, 3, 4]
[3, 1, 5, 4, 2]
[3, 2, 5, 4, 1]
[2, 5, 4, 1, 3]

シャッフルのたびに異なるリストが出力されました。

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