Summary  
This chapter explains how to create and work with nested lists in Python, demonstrating how to combine and organize multi-level list structures.  

General domain of usage  
Organizing geographic data (e.g., grouping cities by continent)

Pythonのリスト内の要素は、リストである場合もあります。これを「ネストされたリスト」または「リストの中のリスト」と呼びます。ネストされたリストは、複数階層のデータを1つのリスト内に格納できるため、複雑なデータ構造の整理に役立ちます。

例えば、あるリストの一部の要素は単一の値であり、他の要素はリストそのものである場合があります。以下はその簡単な例です:

cities = ["London", ["Paris", "Madrid"], "Rome", ["Bangkok", ["New York", "Los Angeles"]]]

print(cities)

### ネストされたリストに変数を使用する
この例は、2番目と4番目の要素がリストであり、4番目の要素にはさらにネストされたリストが含まれているネストリストを示しています。

変数に格納されたリストを連結することで、ネストされたリストを作成することもできます。これにより、コードの可読性が向上します。例えば:

europe_cities = ["Paris", "Berlin", "Rome"]
asia_cities = ["Tokyo", "Seoul", "Bangkok"]
america_cities = ["New York", "Los Angeles", "Chicago"]

world_cities = [europe_cities, asia_cities, america_cities]

print(world_cities)

ここでは、まずヨーロッパ、アジア、アメリカの都市ごとに独立したリストを定義しています。次に、それらのリストを1つにまとめて `world_cities` とし、入れ子リストを作成しています。

この例は、異なる大陸の都市のような関連データを、自然で直感的かつ整理された方法で管理するのに入れ子リストが有効であることを示しています。

import unittest
from contextlib import redirect_stdout
import io
import importlib
import user_code

def _dynamic_test(test_case, condition, success_message, failure_message):
    if condition:
        test_case._testMethodName = success_message
        test_case.assertTrue(True, success_message)
    else:
        test_case._testMethodName = failure_message
        test_case.fail(failure_message)

class TestUserCode(unittest.TestCase):
    def test_first_city_list_is_declared(self):
        _dynamic_test(
            self,
            hasattr(user_code, 'first_city'),
            "The `first_city` list is declared.",
            "Expected `first_city` to be declared."
        )

    def test_second_city_list_is_declared(self):
        _dynamic_test(
            self,
            hasattr(user_code, 'second_city'),
            "The `second_city` list is declared.",
            "Expected `second_city` to be declared."
        )

    def test_third_city_list_is_declared(self):
        _dynamic_test(
            self,
            hasattr(user_code, 'third_city'),
            "The `third_city` list is declared.",
            "Expected `third_city` to be declared."
        )

    def test_first_city_of_type_list(self):
        _dynamic_test(
            self,
            isinstance(user_code.first_city, list),
            "The `first_city` is of type `list`.",
            f"Expected `first_city` to be of type `list`, but got {type(user_code.first_city)}."
        )

    def test_second_city_of_type_list(self):
        _dynamic_test(
            self,
            isinstance(user_code.second_city, list),
            "The `second_city` is of type `list`.",
            f"Expected `second_city` to be of type `list`, but got {type(user_code.second_city)}."
        )

    def test_third_city_of_type_list(self):
        _dynamic_test(
            self,
            isinstance(user_code.third_city, list),
            "The `third_city` is of type `list`.",
            f"Expected `third_city` to be of type `list`, but got {type(user_code.third_city)}."
        )

    def test_first_list_element_types(self):
        _dynamic_test(
            self,
            all([isinstance(user_code.first_city[0], str),
                 isinstance(user_code.first_city[1], str),
                 isinstance(user_code.first_city[2], (int, float))]),
            "Elements of `first_city` are of types (str, str, int/float).",
            "Expected elements of `first_city` to be of types (str, str, int/float)."
        )

    def test_second_list_element_types(self):
        _dynamic_test(
            self,
            all([isinstance(user_code.second_city[0], str),
                 isinstance(user_code.second_city[1], str),
                 isinstance(user_code.second_city[2], (int, float))]),
            "Elements of `second_city` are of types (str, str, int/float).",
            "Expected elements of `second_city` to be of types (str, str, int/float)."
        )

    def test_third_list_element_types(self):
        _dynamic_test(
            self,
            all([isinstance(user_code.third_city[0], str),
                 isinstance(user_code.third_city[1], str),
                 isinstance(user_code.third_city[2], (int, float))]),
            "Elements of `third_city` are of types (str, str, int/float).",
            "Expected elements of `third_city` to be of types (str, str, int/float)."
        )

    def test_travel_wishlist_is_declared(self):
        _dynamic_test(
            self,
            hasattr(user_code, 'travel_wishlist'),
            "The `travel_wishlist` is declared.",
            "Expected `travel_wishlist` to be declared."
        )

    def test_travel_wishlist_is_list(self):
        _dynamic_test(
            self,
            isinstance(user_code.travel_wishlist, list),
            "The `travel_wishlist` is of type `list`.",
            f"Expected `travel_wishlist` to be of type `list`, but got {type(user_code.travel_wishlist)}."
        )

    def test_travel_wishlist_contains_nested_lists(self):
        travel_wishlist = user_code.travel_wishlist
        _dynamic_test(
            self,
            len(travel_wishlist) >= 3,
            "The `travel_wishlist` contains at least 3 nested lists.",
            f"Expected `travel_wishlist` to contain at least 3 nested lists, but got {len(travel_wishlist)}."
        )

        for i, sublist in enumerate(travel_wishlist):
            _dynamic_test(
                self,
                isinstance(sublist, list),
                f"Element {i+1} of `travel_wishlist` is a list.",
                f"Expected element {i+1} of `travel_wishlist` to be a list."
            )
            _dynamic_test(
                self,
                len(sublist) == 3,
                f"Nested list {i+1} contains exactly 3 elements.",
                f"Expected nested list {i+1} to contain exactly 3 elements."
            )
            _dynamic_test(
                self,
                all([isinstance(sublist[0], str), isinstance(sublist[1], str), isinstance(sublist[2], (int, float))]),
                f"Nested list {i+1} elements are of types (str, str, int/float).",
                f"Expected elements of nested list {i+1} to be of types (str, str, int/float)."
            )

if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

test_main.py

Pythonプログラミング言語の基本的なデータ構造であるリスト、辞書、タプル、セットについて学び、これらを実際のプログラミング課題の解決に効果的に活用する方法を探求します。

リストとは何か？リストは順序付けられたコレクションであり、変更可能です。また、重複する要素も許可されます。

辞書とは何か？辞書は順序付けられたコレクションであり、変更可能ですが、重複するエントリは許可されません。キーと値のペアで構成されており、その構造を最適化するために使用されます。

タプルとは何か？タプルは変更できない順序付きコレクションです。重複する要素を持つことができます。リストと似ていますが、タプル内の値は任意の型であり、整数によってインデックス付けされます。必須ではありませんが、タプルの値を括弧で囲むことが一般的であり、Pythonで理解しやすくなります。

セットとは何か？Pythonにおいて、セットは順序のないコレクションであり、イテラブルかつミュータブルで、重複する要素を持ちません。セット内の要素の順序は固定されていませんが、さまざまな要素を含めることができます。リストと比較した場合、セットを使用する主な利点は、要素がセット内に存在するかどうかを非常に効率的に判定できる点です。

Pythonにおけるネストされたリストの操作

ネストされたリストに変数を使用する

解答