Python3エンジニア認定基礎試験｜第5章 データ構造

第5章「データ構造」では、プログラミングにおけるデータの組織化と管理方法について説明します。主に以下のデータ構造が含まれます。

1. リスト (List)

• 説明: 順序付きの要素の集合で、変更可能（ミュータブル）です。
• 特徴:
• 異なるデータ型を含むことができる。
• インデックスを使って要素にアクセスできる。
• 使用例:

  fruits = ["りんご", "ばなな", "みかん"]
  fruits.append("ぶどう")  # 要素の追加
  print(fruits[1])  # 出力: ばなな

2. タプル (Tuple)

• 説明: 順序付きの要素の集合で、変更不可能（イミュータブル）です。
• 特徴:
• 異なるデータ型を含むことができる。
• インデックスを使って要素にアクセスできる。
• 使用例:

  coordinates = (10, 20)
  print(coordinates[0])  # 出力: 10

3. 辞書 (Dictionary)

• 説明: キーと値のペアからなるデータ構造で、変更可能です。
• 特徴:
• キーはユニークである必要があり、値は任意のデータ型を持つことができる。
• キーを使って値にアクセスできる。
• 使用例:

  student = {"名前": "太郎", "年齢": 20, "学科": "情報"}
  print(student["名前"])  # 出力: 太郎
  student["年齢"] = 21  # 値の更新

4. セット (Set)

• 説明: 一意な要素の集合で、順序はありません。変更可能です。
• 特徴:
• 重複する要素を持たない。
• 集合演算（和、差、積）をサポート。
• 使用例:

  unique_numbers = {1, 2, 3, 3, 4}
  print(unique_numbers)  # 出力: {1, 2, 3, 4}

5. スタック (Stack)

• 説明: 後入れ先出し（LIFO）方式でデータを管理する構造です。
• 特徴:
• push操作で要素を追加し、pop操作で要素を取り出す。
• 使用例:

  stack = []
  stack.append(1)  # push
  stack.append(2)
  print(stack.pop())  # 出力: 2

6. キュー (Queue)

• 説明: 先入れ先出し（FIFO）方式でデータを管理する構造です。
• 特徴:
• enqueue操作で要素を追加し、dequeue操作で要素を取り出す。
• 使用例:

  from collections import deque

  queue = deque()
  queue.append(1)  # enqueue
  queue.append(2)
  print(queue.popleft())  # 出力: 1

まとめ

• リスト: 順序付きで変更可能な要素の集合。
• タプル: 順序付きで変更不可能な要素の集合。
• 辞書: キーと値のペアからなるデータ構造。
• セット: 一意な要素の集合で重複を許さない。
• スタック: 後入れ先出し方式のデータ構造。
• キュー: 先入れ先出し方式のデータ構造。

これらのデータ構造を理解することで、効率的なデータ管理と操作が可能になります。