先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「Pythonでリストの数字を全部足し合わせたいんですが、どうやったらいいですか？」

先生

「Pythonにはreduceという関数があって、これを使うとリストの要素をまとめて計算したり、集計したりできますよ。」

生徒

「reduce関数？それとラムダ式ってどう関係するんですか？」

先生

「ラムダ式はその場で使える小さな関数です。reduce関数と組み合わせると、足し算や掛け算などの処理を簡単に書けるんです。」

生徒

「なるほど！具体的な使い方を教えてください！」

1. reduce関数とは？

reduce関数は、Pythonのfunctoolsモジュールにある関数で、リストなどのデータを1つずつ順に処理して、最終的に1つの値にまとめるために使います。たとえば、数字の合計や掛け算の結果を求めるときに便利です。

「リストの要素を1つずつ順番に処理して、結果を積み重ねる」とイメージするとわかりやすいです。

2. ラムダ式とは？

前回も紹介しましたが、ラムダ式は「小さな匿名関数（名前のない関数）」のことです。1行で簡単に関数を作れます。

例えば、「2つの数字を足す関数」は普通はこう書きます。


def add(a, b):
    return a + b

ラムダ式を使うとこうなります。


lambda a, b: a + b

この「lambda a, b: a + b」が「2つの引数を受け取って、それらを足し算する関数」という意味です。

では、リストの数字を全部足し合わせる例を見てみましょう。


from functools import reduce

numbers = [10, 20, 30, 40, 50]

# reduce関数とラムダ式で合計を計算
total = reduce(lambda a, b: a + b, numbers)

print(total)

実行結果はこちらです。

ここでは、lambda a, b: a + bが「2つの数字を足す関数」として使われています。reduce関数はリストの最初の2つを足し、次にその結果と3つ目を足し…という具合に、全部の数字を順番に足していきます。

同じように、リストの数字を全部掛け合わせる例も簡単です。


from functools import reduce

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

# 掛け算をするラムダ式とreduce関数
product = reduce(lambda a, b: a * b, numbers)

print(product)

実行結果はこちらです。

掛け算は「1×2×3×4×5」で、結果は120になります。reduce関数がリストの要素を順に掛け合わせてくれます。

reduceは英語で「畳む」という意味です。たとえば、広げた布を少しずつ畳んでいくように、リストの要素を1つずつまとめて1つの結果にします。

だから、足し算なら全部足し合わせて1つの合計に、掛け算なら全部掛けて1つの積になります。

reduce関数は便利ですが、慣れないうちは少しわかりにくいかもしれません。無理に使わず、まずはforループで計算する方法も覚えると良いでしょう。

また、ラムダ式は短い関数を作るときに便利ですが、複雑な処理は通常の関数defで書くことをおすすめします。