Pythonの二次元リストでゲームの盤面を作る！行と列の順番と作り方の落とし穴｜ゲームで学ぶアルゴリズム第1回

「ゲームの盤面って、プログラムの中ではどうやって持っているの？」「board[1][4] みたいに [ ] が2つ並ぶと、どっちが縦でどっちが横かわからなくなる…」

そう感じたこと、ありますよね。この記事は、ゲームづくりを題材にアルゴリズムの考え方を1つずつ身につける連載「ゲームで学ぶアルゴリズム」の第1回です。今回は、迷路・パズル・ボードゲームの土台になる二次元リストで盤面を表す方法を取り上げます。

対象は、リストと for 文をひととおり使ったことがある初心者〜初級者の方です。動作確認は Python 3.13 で行いました。一緒に見ていきましょう！ 😊

Contents

二次元リストとは？「リストを並べたリスト」
サンプル1：小さなダンジョンの盤面を作って動かす
サンプル2：空の盤面を作るときの落とし穴
サンプル3：三目並べの「そろったか」を判定する
まとめ

二次元リストとは？「リストを並べたリスト」

board game grid / Photo by Ann Hannes via Pexels

二次元リストとは、要素がリストになっているリストのことです。

イメージとしては、方眼紙です。横1列ぶんのマスを1つのリストにして、その行を上から順に並べたものが盤面になります。

board[行] で、1行ぶんのリストが取り出せる
board[行][列] で、1マスの中身が取り出せる
番号はどちらも 0から数える

サンプル1：小さなダンジョンの盤面を作って動かす

4行×6列のマップを作り、マスを読む・書きかえる・表示する、の3つをやってみます。

# 盤面（4行×6列）を二次元リストで表す
# "#"=壁  "."=床  "P"=プレイヤー  "$"=コイン  "G"=ゴール
board = [
    ["#", "#", "#", "#", "#", "#"],
    ["#", "P", ".", ".", "$", "#"],
    ["#", ".", "#", ".", "G", "#"],
    ["#", "#", "#", "#", "#", "#"],
]

print("行の数:", len(board))
print("列の数:", len(board[0]))
print("board[1]:", board[1])
print("board[1][4]:", board[1][4])

# プレイヤーを右に1マス動かす（元の場所は床にもどす）
board[1][1] = "."
board[1][2] = "P"

# 1行ずつ文字をつなげて盤面を表示する
for row in board:
    print("".join(row))

実行結果はこうなりました。

行の数: 4
列の数: 6
board[1]: ['#', 'P', '.', '.', '$', '#']
board[1][4]: $
######
#.P.$#
#.#.G#
######

ここが重要です👇

len(board) は行の数（4）、len(board[0]) は1行の長さ＝列の数（6）です
board[1][4] は「1行目の、4列目」なので $（コイン）でした。先に行（縦の位置）、あとに列（横の位置）の順です
マスに代入するだけで盤面が変わります。プレイヤーの移動は「元のマスを床にもどす → 新しいマスに P を置く」の2行です
"".join(row) で1行の文字をつなげると、盤面らしく表示できます

⚠️ よくあるのが、行と列を逆に書いてしまうミスです。コインを「横に4、縦に1」と考えて board[4][1] と書くと、行は0〜3までしかないので、実行したところ IndexError: list index out of range で止まりました。盤面が正方形だとエラーにならずに別のマスを読んでしまうので、さらに気づきにくくなります。迷ったら「board[縦][横]」と覚えておきましょう。

サンプル2：空の盤面を作るときの落とし穴

マップを手で書くのは小さいうちだけで、ふつうは「全部床の盤面」をコードで作ります。ここで多くの人がつまずきます。これ、実行せずに答えられますか？ bad の0行目だけを変えたとき、盤面はどう表示されるでしょうか。

# まちがい：* で行をふやす
bad = [["."] * 4] * 3
bad[0][1] = "X"          # 0行目の1列目だけ変えたつもり
print("--- * で作った盤面 ---")
for row in bad:
    print("".join(row))
print("0行目と1行目は同じもの？", bad[0] is bad[1])

# 正しい：行ごとに新しいリストを作る
good = [["."] * 4 for _ in range(3)]
good[0][1] = "X"
print("--- for で作った盤面 ---")
for row in good:
    print("".join(row))
print("0行目と1行目は同じもの？", good[0] is good[1])

実行結果はこちらです。

--- * で作った盤面 ---
.X..
.X..
.X..
0行目と1行目は同じもの？ True
--- for で作った盤面 ---
.X..
....
....
0行目と1行目は同じもの？ False

ポイントをまとめるとこんな感じです👇

[["."] * 4] * 3 で作った盤面は、0行目だけ変えたつもりが3行すべてに X が入りました
bad[0] is bad[1] が True。つまり、3つの行は同じ1本のリストを3回並べただけだったのです
[["."] * 4 for _ in range(3)] と書くと、行ごとに新しいリストが作られるので、変えたマスだけが変わりました

1行の中の ["."] * 4 は問題ありません。行をふやすときだけは for を使う、と覚えておけば大丈夫です。

サンプル3：三目並べの「そろったか」を判定する

盤面を作れたら、次は盤面を調べる処理です。3×3の三目並べで、縦・横・斜めのどれかに同じ記号が3つ並んだかを判定してみます。

def find_winner(board):
    """三目並べの盤面（3×3）から勝者を返す。いなければ None"""
    lines = []
    for r in range(3):
        lines.append(board[r])                          # 横の3本
    for c in range(3):
        lines.append([board[r][c] for r in range(3)])   # 縦の3本
    lines.append([board[i][i] for i in range(3)])       # 斜め（左上→右下）
    lines.append([board[i][2 - i] for i in range(3)])   # 斜め（右上→左下）

    for line in lines:
        if line[0] != "." and line.count(line[0]) == 3:
            return line[0]
    return None


game1 = [
    ["O", "X", "."],
    ["X", "O", "."],
    ["X", ".", "O"],
]
game2 = [
    ["O", "X", "O"],
    ["O", "X", "."],
    [".", "X", "."],
]
game3 = [
    ["O", "X", "O"],
    [".", "X", "."],
    [".", "O", "."],
]

for name, g in [("game1", game1), ("game2", game2), ("game3", game3)]:
    print(name, "→", find_winner(g))

game1 → O
game2 → X
game3 → None

ここが重要です👇

横の1本は board[r] をそのまま使えます。縦の1本は、列番号 c を固定して行番号 r だけ動かして集めます
斜めは board[i][i]（0,0 → 1,1 → 2,2）と board[i][2 - i]（0,2 → 1,1 → 2,0）です。番号の並びを紙に書くとすぐ納得できます
8本の「線」を1つのリストに集めてから同じ方法で調べるので、判定の部分は短く書けます。"."（空きマス）が3つそろった場合を勝ちにしないよう、line[0] != "." を入れています
実行すると、斜めにそろった game1 は O、真ん中の縦にそろった game2 は X、どこもそろっていない game3 は None になりました