Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day87:ジェネレーターと yield の基本

【本日のミッション】

Day86では辞書内包表記と集合内包表記を学びました。

今日は「Python のメモリ効率を大幅に改善する」重要トピック、ジェネレーター(generator)yield を扱います。

リストとの違い、yield の動作、ジェネレーター式など、試験でもよく出る部分を丁寧に押さえていきましょう。


ジェネレーター(generator)とは?

Python の 「遅延評価(lazy evaluation)」 を実現する仕組み。

  • 必要になったときに値を 1つずつ生成する

  • メモリをほとんど消費しない

  • 膨大なデータを扱うときに超重要

リストとの比較

種類 生成方法 メモリ使用 特徴
リスト [] で全ての要素を作る 大きい 全要素を保持
ジェネレーター yield or () 小さい 1つずつ生成

yield を使ったジェネレーター関数

ジェネレーターは yield を含む関数 を定義することで作れる。

例:1〜3を順番に返すジェネレーター

def gen_nums():
    yield 1
    yield 2
    yield 3

g = gen_nums()
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))

出力結果

1
2
3
  • yield は値を「返す」+「関数の状態を保持して停止する」

  • 次に next() が呼ばれると停止位置から再開される


ループで使うと便利

ジェネレーターは for ループとの相性が抜群。

def countdown(n):
    while n > 0:
        yield n
        n -= 1

for num in countdown(3):
    print(num)
出力結果
3
2
1

ジェネレーターのメリット

メモリ効率がよい

リストだと全要素を保持するが、ジェネレーターは「1つずつ」。

無限シーケンスも作れる

例:自然数を永遠に返すジェネレーターも作成可能。

def infinite():
    n = 0
    while True:
        yield n
        n += 1

リストでは絶対に作れない!


ジェネレーター式(generator expression)

リスト内包表記の () バージョン。

gen = (n * 2 for n in range(5))
print(gen)

出力例

<generator object <genexpr> at 0x...>

値を取り出すには

print(list(gen))

出力結果

[0, 2, 4, 6, 8]

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。

def gen():
    for n in range(3):
        yield n * 2

g = gen()
print(next(g))
print(next(g))

選択肢

A)

0
2

B)

0
1

C)

2
4

D)

エラーになる

Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day87:ジェネレーターと yield の基本

解答

A)

0
2

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解説

  • range(0, 1, 2)

  • yield n * 2 → 0 → 2 → 4 の順

  • 2回 next → 0 と 2

👉 正解は

A)

0
2

✅ポイント

  • ジェネレーターは「必要なときに生成する」遅延評価

  • yield は値を返しつつ関数を一時停止

  • メモリ効率がよい(大量データで有利)

  • ジェネレーター式:(式 for 変数 in イテラブル)

  • next() で順番に取り出せる


次回予告

Day88では イテレータの仕組み を扱います。

ジェネレーターとの関係性まで理解すると、Python のデータ処理が一気に分かりやすくなります!

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
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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)
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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
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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)
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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)
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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)
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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
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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
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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)
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day85:リスト内包表記の応用
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day86:辞書内包表記と集合内包表記
Python3 エンジニア認定基礎試験 練習問題 Day87:ジェネレーターと yield の基本

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