【Python】 map関数の使いかた

map()は、イテラブルの要素を任意の関数に渡して新たなイテレータオブジェクトを生成する関数です。例えば、

リストの文字列の数字の要素をまとめてint型に変換したい
リストの各要素の数値をある関数に適用して、その結果を新しいリストで生成したい

こんな場面に使えます。尚、同様の機能はforループや内包表記を使って書くことも出来ますが、可読性や実行効率を考慮して使い分けるのが良いと思います。
# 2020/2/11 記事更新

確認した環境
map()の使いかた
intertools.starmap()の使いかた
まとめ

確認した環境

OS: Ubuntu 16.04LTS
Python3.7.4

map()の使いかた

map() は、元となるイテラブル（リスト、文字列等）の各要素を任意の関数に渡して、新しいイテレータオブジェクトを生成します。

基本の書式

map(function, iterable, ...)

第一引数function：　任意の関数
第二引数以降iterable：　元となるイテラブル（複数とれます）

iterableの各要素を、funcionで指定した関数に渡して処理を行います。
iterableが複数ある場合は、functionはその数だけ引数を取る必要があります。

具体的な使用例

map()の返却値はイテレータなので、下記の例ではlistに変換します。

リストの各要素をint型からstr型へ変換

functionとしてstr()を設定します。

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> list(map(str, a))
['1', '2', '3', '4', '5']

リストの各要素をstr型からint型へ変換

functionとしてint()を設定します。

>>> b = ['1', '2', '3', '4', '5']
>>> list(map(int, b))
[1, 2, 3, 4, 5]

任意関数を定義する場合

# 関数を定義
>>> def func(n):
...     return n**2

>>> a = [1, 2, 3, 4]

>>> list(map(func, a))
[1, 4, 9, 16]

lamdba式を使う場合

functionはlambda式も使えます。

>>> a = [1, 2, 3]

# lambda式を設定
>>> list(map(lambda x:x**2, a))
[1, 4, 9]

複数のiterableを取る場合

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = [4, 5, 6]

# 関数を定義
>>> def func(i, j):
...     return (i, j)

>>> list(map(func, a, b))
[(1, 4), (2, 5), (3, 6)]

# ちなみに、これはzip()と同じ機能ですね
>>> list(zip(a, b))
[(1, 4), (2, 5), (3, 6)]

リストだけでなく文字列や辞書も使えます

# 関数を定義
>>> def func(s1, s2):
...     return s1 + s2
        
# 文字列の場合
>>> a = 'abc'
>>> b = 'def'

>>> list(map(func, a, b))
['ad', 'be', 'cf']

# 辞書の場合
>>> d = {'a':1, 'b':2, 'c':3}
>>> f = {'d':9, 'e':8, 'f':7}

>>> list(map(func, d, f))
['ad', 'be', 'cf']

iterableの長さが異なる場合

引数に設定されたiterableの長さが異なる場合は、最も短いiterableの長さになります。

# 長さの異なるiterable
>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = [4, 5, 6, 7, 8, 9]

>>> def func(i, j):
...     return (i, j)

# 短い方のiterableが尽きたら終了
>>> list(map(func, a, b))
[(1, 4), (2, 5), (3, 6)]

（参考）forループ、内包表記との比較

参考までに、同じ動作について、forループと内包表記の場合と書き方を比較してみました。

forループの場合

>>> a = [1, 2, 3]       
>>> b = []

>>> for i in a:
...     b.append(i**2)
 
>>> b
[1, 4, 9]

map()の場合

>>> a = [1, 2, 3]

>>> b = list(map(lambda x:x**2, a))
>>> b
[1, 4, 9]

内包表記の場合

>>> a = [1, 2, 3]

>>> b = [i**2 for i in a]
>>> b
[1, 4, 9]

intertools.starmap()の使いかた

iterableの要素が既にタプルで構成されていて、functionの引数にそのまま適用出来る場合は、itertools.starmap() が使えます。

>>> import itertools

# イテレータの各要素がタプルでまとまっている
>>> a = [(1, 2), (2, 2), (3, 2)]

>>> def func(n, p):
...     return n**p

>>> list(itertools.starmap(func, a))
[1, 4, 9]