【本日のミッション】

Day83ではcollections（Counter, defaultdict, namedtuple）を学びました。

今日は Python の高度テクニックに欠かせない functools を扱います。

特に重要なのが以下の2つ：

• lru_cache（メモ化：関数の結果をキャッシュ）

• reduce（反復して1つの値にまとめる）

どちらも試験によく出る＋実務でも超実用的なので必ず押さえましょう。

functoolsとは？

Python の関数操作を強化するための標準ライブラリです。

今日扱う重要関数：

• lru_cache：関数の結果をキャッシュし、同じ計算を何度も行わない

• reduce：リストなどの値を「畳み込み」して1つの結果にする

lru_cache：関数結果をキャッシュする（高速化の王道）

同じ入力 → 同じ返り値 の関数に使うと劇的に高速化できます。

使い方

from functools import lru_cache

@lru_cache(maxsize=None)
def fib(n):
    if n < 2:
        return n
    return fib(n-1) + fib(n-2)

print(fib(10))

55

lru_cache を使うと？

• 重い計算 → 一度だけ実行

• 2回目以降 → キャッシュから即取得

• コード変更なしで高速化できる

よくあるパラメータ

reduce：値を1つに畳み込む

以前 Day27 で軽く触れましたが、ここでも再確認します。

reduce の基本

from functools import reduce

result = reduce(lambda x, y: x + y, [1, 2, 3, 4])
print(result)

出力結果

10

しくみ

• 初回 → x=1, y=2 → 3

• 次 → x=3, y=3 → 6

• 次 → x=6, y=4 → 10

最終結果 → 10

reduce：初期値（第3引数）つき

from functools import reduce
print(reduce(lambda x, y: x * y, [2, 3, 4], 1))

24

初期値 1 から開始 → 1×2×3×4 = 24

練習問題

次のコードの出力として正しいものを選びなさい。

from functools import reduce

data = [2, 3, 1]
print(reduce(lambda a, b: a - b, data))

A)

-2

B)

0

C)

-4

D)

エラーになる

解答

A)

-2

解説

• 2 – 3 = -1

• -1 – 1 = -2

👉 正解は

A)

-2

✅ポイント

• functools＝「関数のための便利ツール集」

• lru_cache は結果をキャッシュして高速化（再帰との相性抜群）

• reduce はリストなどを1つの値に畳み込む

• Python3 エンジニア認定基礎試験の頻出ポイント

次回予告

Day85では リスト内包表記の応用 を扱います。

基本形だけでなく「条件つき」「ネスト」「辞書内包表記との比較」など、試験でも実務でも必須となる内容を扱います。

参考

Python 3 エンジニア認定基礎試験 – Odyssey CBT
Python3 エンジニア認定基礎試験 出題範囲と学習プラン
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day1：変数の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day2：変数の型（int型とstr型）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day3：算術演算子と代入演算子
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day4：文字列の操作
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day5：比較演算子と論理演算子
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day6：if文（条件分岐）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day7：ループ処理（for文・while文）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day8：break文とcontinue文
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day9：リスト（list）の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day10：リストの操作（append,remove,len など）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day11：リストのスライス（部分取り出し）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day12：タプル（tuple）の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day13：辞書（dict）の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day14：集合（set）の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day15：関数の定義と呼び出し
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day16：関数のデフォルト引数とキーワード引数
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day17：可変長引数（*args, **kwargs）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day18：関数のスコープ（ローカル変数とグローバル変数）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day19：ネスト関数（関数の中の関数）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day20：ラムダ式（無名関数）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day21：組み込み関数（len, type, range など）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day22：組み込み関数（sum,max,min,sorted）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day23：文字列と組み込み関数（len,str,int,float）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day24：組み込み関数（abs, round, pow）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day25：組み込み関数（sorted の応用と key 引数）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day26：組み込み関数（enumerate, zip）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day27：組み込み関数（map, filter, reduce）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day28：組み込み関数（any, all）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day29：組み込み関数（isinstance,issubclass）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day30：組み込み関数（callable, eval）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day31：組み込み関数（dir, help）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day32：組み込み関数（id, hash）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day33：組み込み関数（repr, format）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day34：組み込み関数（globals, locals）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day35：組み込み関数（vars, callable）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day36：組み込み関数（reversed, slice）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day37：組み込み関数（getattr, setattr, hasattr, delattr）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day38：組み込み関数（eval, exec, compile）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day39：組み込み関数（zip の応用・辞書との組み合わせ）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day40：モジュールの基本（import と from の違い）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day41：as（別名インポート）と import の仕組み
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day42：標準ライブラリ（math モジュールの基本）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day43：標準ライブラリ（random モジュールの活用）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day44：標準ライブラリ（datetime モジュールの使い方）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day45：標準ライブラリ（os と sys）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day46：標準ライブラリ（pathlib とファイルパス操作）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day47：パッケージ構造と __init__.py
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day48：自作モジュールの作成とインポート
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day49：例外処理の基本（try, except）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day50：複数例外の処理と except as
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day51：else, finally の使い方
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day52：raise による例外発生
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day53：例外クラスの継承構造
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day54：ZeroDivisionError / ValueError など代表例
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day55：try構文のネストと例外伝播
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day56：独自例外クラスの作成
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day57：例外処理のベストプラクティス
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day58：例外とロギング（loggingモジュール）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day59：モジュールの基本（再確認）＋ファイル操作導入
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day60：open(), read(), write() の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day61：with構文での安全なファイル操作
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day62：ファイル読み書き（テキストファイル）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day63：ファイル読み書き（CSVファイル）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day64：JSONの読み書き（jsonモジュール）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day65：ファイル存在チェック（os, pathlib）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day66：バイナリファイルの扱い
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day67：ファイル操作の例外処理と安全設計
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day68：クラスの基本（classとインスタンス）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day69：init（コンストラクタ）の使い方
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day70：メソッドと属性
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day71：クラス変数とインスタンス変数の違い
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day72：継承（Inheritance）の基本
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day73：オーバーライドと super() の使い方
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day74：多重継承の注意点
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day75：isinstance と issubclass の応用
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day76：クラスメソッドと静的メソッド（@classmethod, @staticmethod）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day77：特殊メソッド（str, repr, len など）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day78：カプセル化（private変数とアクセス制御）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day79：デコレータ（@property）の使い方
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day80：名前空間とスコープの再確認
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day81：sys.argv とコマンドライン引数
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day82：itertools の使い方
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day83：collections（Counter, defaultdict, namedtuple）
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day84：functools（lru_cache,reduceの再確認）