ループ
コードを書いていると、同じアクションを繰り返す必要がある場面によく遭遇します——1 から 100 までの数値を出力する、リストのすべての要素を処理する、有効な回答が得られるまでユーザーに入力を求め続ける、などです。
100 個の数値に対して 100 行の print() を書くのは非現実的です。そこで登場するのがループです。Python には 2 種類のループがあります：
forループ —— シーケンス（リスト、文字列、range など）を「反復処理」するためwhileループ —— 「条件が真の間、実行」するため
for ループの基本
for ループは Python で最もよく使われるループです。その核となる考え方は：シーケンスから要素を 1 つずつ取り出し、毎回同じコードブロックを実行することです。
基本構文：
PYTHON
for variable in sequence:
code to repeat
変数にはシーケンス内の各要素が代入され、インデントされたブロックが各要素に対して実行されます。
例：リストと文字列の反復（⭐）
PYTHON
# リストの反復
fruits = ["apple", "banana", "orange", "grape"]
for fruit in fruits:
print(f"I like {fruit}")
print("---")
# 文字列の反復 — 1 文字ずつ
for char in "Python":
print(char)
出力：
TEXT
I like apple
I like banana
I like orange
I like grape
---
P
y
t
h
o
n
💡 命名のヒント：ループ変数は単数形にしましょう。リストが
fruits なら fruit を、students なら student を使います。コードが自然言語のように読めます。
range() 関数 — 数値シーケンスの生成
決まった回数だけ繰り返す必要がある場合、range() が最適です。
range() には 3 つの形式があります：
| 構文 | 意味 | 例 | 結果 |
|---|---|---|---|
range(stop) |
0 → stop-1 | range(5) |
0,1,2,3,4 |
range(start, stop) |
start → stop-1 | range(2, 6) |
2,3,4,5 |
range(start, stop, step) |
ステップ付き | range(1, 10, 2) |
1,3,5,7,9 |
注意：
range()は stop 値を含みません——スライスと同じで「含まずに」です。
例：range でループ回数を制御（⭐）
PYTHON
# 1 から 5 まで出力
for i in range(1, 6):
print(f"Loop {i}")
print("---")
# ステップ 2：0 から 10 までの偶数を出力
for i in range(0, 11, 2):
print(i, end=" ") # end=" " で改行を防止
# 出力：0 2 4 6 8 10
例：インデックスを使った反復（⭐⭐）
PYTHON
students = ["Alice", "Bob", "Charlie", "Diana"]
# インデックスと要素の両方を取得
for i in range(len(students)):
print(f"Student {i + 1}: {students[i]}")
出力：
TEXT
Student 1: Alice
Student 2: Bob
Student 3: Charlie
Student 4: Diana
💡 よりエレガントな方法：Python でインデックスと要素の両方が必要な場合は、
enumerate() を使います。後のレッスンで説明します。
while ループ
while と for の違い：for はループ回数がわかっている場合に使い、while は停止条件だけがわかっている場合に使います。
基本構文：
PYTHON
while condition:
code to repeat
各反復の前に条件がチェックされます。True ならコードブロックが実行され、再度条件がチェックされます……False になるまで続きます。
例：カウントダウン（⭐）
PYTHON
count = 5
while count > 0:
print(f"Countdown: {count}")
count -= 1 # 毎回 1 ずつ減らす — 非常に重要！
print("Launch!")
出力：
TEXT
Countdown: 5
Countdown: 4
Countdown: 3
Countdown: 2
Countdown: 1
Launch!
⚠️ 無限ループ警告：
count -= 1 を忘れると、条件 count > 0 が常に True になり、プログラムは強制終了するまで永久に実行されます。while ループを書くときは、条件がいつか False になることを常に確認してください。
例：典型的な while の使い方 — 特定の値になるまで（⭐⭐）
PYTHON
# 1 未満になるまで半分にし続ける
num = 100
while num >= 1:
print(num, end=" → ")
num /= 2
# 出力：100 → 50.0 → 25.0 → 12.5 → 6.25 → 3.125 → 1.5625 → 0.78125
これは while の強みを示しています：必要な反復回数を事前に知る必要がなく、いつ停止するかだけがわかっていればよいのです。
break と continue — ブレーキとスキップ
break — ループを即座に終了
条件が満たされると、break はループ全体から抜け出し、残りの反復を無視します。
continue — 現在の反復をスキップ
条件が満たされると、continue は現在の反復の残りをスキップし、次の反復に移ります。
例：break vs continue（⭐）
PYTHON
print("=== break example ===")
for i in range(1, 10):
if i == 5:
break # 5 に達したらループを終了
print(i, end=" ")
# 出力：1 2 3 4
print("\n=== continue example ===")
for i in range(1, 10):
if i == 5:
continue # 5 をスキップして残りを続行
print(i, end=" ")
# 出力：1 2 3 4 6 7 8 9
例：break の実践 — 検索して停止（⭐⭐）
PYTHON
# リスト内の最初の偶数を検索
numbers = [3, 7, 9, 2, 5, 8, 1]
for num in numbers:
if num % 2 == 0:
print(f"Found first even number: {num}")
break # 見つかったら検索を停止
else:
print("No even numbers in the list") # この else は for ループに属する
例：continue の実践 — 有効データのみ処理（⭐⭐）
PYTHON
# 正の数のみ処理、負の数とゼロはスキップ
data = [3, -5, 0, 8, -2, 7, 0, 4]
positive_sum = 0
for num in data:
if num <= 0:
continue # 無効なデータをスキップ
positive_sum += num
print(f"Sum of positive numbers: {positive_sum}") # 出力：22 (3+8+7+4)
for-else と while-else — 「正常完了ボーナス」
これは Python のユニークな構文機能であり、他の多くの言語にはありません。
else ブロックはループが正常に完了した場合（break によって中断されなかった場合）に実行されます。次のように考えてください：「ループが中断されなかった場合、このボーナスコードを実行する」。
例：素数判定（⭐⭐）
PYTHON
num = 17
for i in range(2, num):
if num % i == 0:
print(f"{num} is not prime, divisible by {i}")
break
else:
print(f"{num} is prime!") # break が発生しなかった場合のみ実行
この例では：
- 約数が見つかると
breakが発生し、elseは実行されない - すべての可能性をチェックしても約数が見つからなければ、ループは正常終了し、
elseが実行される
💡 多くの初心者は
for-else を直感的でないと感じます。次のように覚えてください：else は 「break が発生しなかった場合、…」 を意味します。
ネストしたループ
ループの中に別のループがあるものをネストしたループと呼びます。外側のループの各反復ごとに、内側のループが完全に 1 回実行されます。
例：九九の表（⭐⭐）
PYTHON
for i in range(1, 10): # 外側のループ：行
for j in range(1, i + 1): # 内側のループ：列
print(f"{j}×{i}={i*j}", end="\t")
print() # 各行の後に改行
出力：
TEXT
1×1=1
1×2=2 2×2=4
1×3=3 2×3=6 3×3=9
1×4=4 2×4=8 3×4=12 4×4=16
1×5=5 2×5=10 3×5=15 4×5=20 5×5=25
1×6=6 2×6=12 3×6=18 4×6=24 5×6=30 6×6=36
1×7=7 2×7=14 3×7=21 4×7=28 5×7=35 6×7=42 7×7=49
1×8=8 2×8=16 3×8=24 4×8=32 5×8=40 6×8=48 7×8=56 8×8=64
1×9=9 2×9=18 3×9=27 4×9=36 5×9=45 6×9=54 7×9=63 8×9=72 9×9=81
⚠️ パフォーマンスのヒント： 総実行回数 = 外側の回数 × 内側の回数。N レベルのネストは指数関数的な増加を意味します。大規模データセットを扱う場合は、3 レベル以上のネストに注意してください。
例：break は現在のレベルにのみ影響（⭐⭐）
PYTHON
for i in range(1, 4):
for j in range(1, 10):
if j > i:
break # 内側のループのみを break
print(f"({i},{j})", end=" ")
print()
出力：
TEXT
(1,1)
(2,1) (2,2)
(3,1) (3,2) (3,3)
総合的な例
例 1：数当てゲーム（⭐⭐）
システムが 1～100 のランダムな数を生成します。プレイヤーが推測し、システムがヒント（「大きすぎる」または「小さすぎる」）を出し、正解するまで続けます。
PYTHON
import random
# ランダムなターゲットを生成
target = random.randint(1, 100)
attempts = 0
print("🎯 Guess the Number! I'm thinking of a number between 1 and 100.")
while True: # 無限ループ、break で終了
try:
guess = int(input("Enter your guess: "))
except ValueError:
print("Please enter a valid number!")
continue
attempts += 1
if guess < target:
print("Too low, try higher!")
elif guess > target:
print("Too high, try lower!")
else:
print(f"🎉 Congratulations! It's {target}!")
print(f"You guessed it in {attempts} attempts.")
break # 正解したらループを終了
例 2：パスワード強度チェッカー（⭐⭐⭐）
ユーザーのパスワードをチェックし、強度をスコアリングします。
PYTHON
password = input("Enter your password: ")
score = 0
feedback = []
# 1. 長さをチェック
if len(password) >= 8:
score += 1
else:
feedback.append("❌ Password is less than 8 characters")
# 2. 文字種をチェック
has_upper = False
has_lower = False
has_digit = False
has_special = False
special_chars = "!@#$%^&*"
for char in password:
if char.isupper():
has_upper = True
elif char.islower():
has_lower = True
elif char.isdigit():
has_digit = True
elif char in special_chars:
has_special = True
# チェックに基づいてスコアリング
checks = [has_upper, has_lower, has_digit, has_special]
score += sum(checks)
if not has_upper:
feedback.append("❌ Missing uppercase letter")
if not has_lower:
feedback.append("❌ Missing lowercase letter")
if not has_digit:
feedback.append("❌ Missing digit")
if not has_special:
feedback.append("❌ Missing special character")
# 3. 結果を出力
print(f"\nPassword strength: {score}/5")
if feedback:
print("Suggestions:")
for item in feedback:
print(f" {item}")
else:
print("🎉 Strong password!")
よくあるユースケース
| シナリオ | 推奨ループ | 備考 |
|---|---|---|
| リスト／タプル／セットの反復 | for |
要素を 1 つずつ処理 |
| 辞書のキーと値のペアの反復 | for |
.items() を使用 |
| N 回の繰り返し | for + range() |
固定回数の反復 |
| 条件を満たすまで | while |
反復回数が不明 |
| ファイルを EOF まで読み込み | for／while |
ファイルオブジェクトは反復可能 |
| ユーザー入力の検証 | while + break |
有効な入力になるまでループ |
| 無限ループ（サーバー、ゲームループ） | while True |
break で終了 |
❓ よくある質問
Q
for と while はいつ使い分ければよいですか？A 反復回数がわかっている場合は
for を使います（リスト／range／文字列の反復）。停止条件がわかっている場合は while を使います（入力を待つ、値に近づく）。多くの場合、互いに置き換え可能ですが、適切に選ぶとコードが明確になります。⚠️ Q：
for i in range(len(list)) は Python らしいですか？
A：あまり Python らしくありません。Python は直接反復を好みます：for item in list。インデックスが具体的に必要な場合のみ range(len(...)) を使います。そしてその場合でも、enumerate() の方がよりエレガントです。
Q ネストしたループが多すぎる場合はどうすればよいですか？
A 3 レベルを超えるネストは可読性を損なう。解決策：内側のループを関数に抽出する、
itertools で組み合わせを生成する、またはアルゴリズムを見直す。📖 まとめ
forループはシーケンス（リスト、文字列、range など）を反復処理range(start, stop, step)は数値シーケンスを生成。stop は含まない。step は負の値も可能whileループは条件駆動型。無限ループを避けるbreakはループ全体を終了。continueは現在の反復をスキップfor-else／while-else—— Python 特有。elseはループがbreakで終了しなかった場合に実行- ネストしたループ：外側の各反復が内側のループ全体を起動。合計 = 回数の積
📝 練習問題
⭐ 練習 1：偶数の和
for ループと range() を使って、1 から 100 までのすべての偶数の合計を計算してください。
ヒント：range(2, 101, 2) で一度に取得できます。
⭐⭐ 練習 2：フィボナッチ数列
定義：最初の 2 つの数は 1 で、後続の各数は前の 2 つの数の和です。 数列：1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, ...
while ループを使って、1000 を超えないすべてのフィボナッチ数を出力してください。
ヒント：3 つの変数 a, b で現在の 2 つの数を保持し、a + b で次の数を計算してシフトします。
⭐⭐⭐ 練習 3：簡易電卓
2 つの数値と演算子（+, -, *, /）を繰り返し尋ね、結果を出力するプログラムを書いてください。
q を入力すると終了します。
要件：
while Trueとbreakを使用- ゼロによる除算を処理
- 無効な演算子を処理（ヒントを表示し、終了しない）
- 無効な入力には
continueで再入力を促す