Pythonでゼロ埋めを行う方法｜zfill(), format(), f文字列の使い方を徹底解説！

1. はじめに

1.1 ゼロ埋めとは？

• 数値を一定の桁数に揃える（例: 7 → 007）
• ファイル名やデータのフォーマットを統一する（例: image1.png → image001.png）
• 日付や時刻の表記を統一する（例: 3:5 → 03:05）

1.2 Pythonでゼロ埋めが必要になる場面

1.2.1 数値データをフォーマットする場合

• IDやコード（商品番号、会員番号など）を統一するため
• 一定の桁数で数値を出力するため

1.2.2 ファイル名やデータの整形

• 画像ファイルやログファイルの番号を統一する
• ソート時に正しく並ぶようにする（例: file1 → file001）

1.2.3 時間や日付データのフォーマット

• datetimeオブジェクトを使って日付を出力する際に、ゼロ埋めを行う
• 2桁の表記を維持する（例: 2024-3-5 → 2024-03-05）

1.2.4 プログラムの出力フォーマット

• 画面表示やログのフォーマットを統一する
• UI上の数値表示を揃えて読みやすくする

1.3 本記事の構成

1. Pythonのゼロ埋め：おすすめの方法

• zfill()、rjust()、format() などの具体的な使用方法

1. ゼロ埋めを行う際の注意点

• zfill() と rjust() の違いやパフォーマンスの比較

1. 実務で役立つゼロ埋めの使用例

• 数値データ、日時データ、他言語との比較など

1. ゼロ埋めに関するよくある質問（FAQ）

• よくあるエラーとその対処方法

1. まとめ

• 各手法の使い分けと最適な方法の選び方

2. Pythonのゼロ埋め：おすすめの方法

2.1 zfill() を使ったゼロ埋め（最もシンプルな方法）

基本構文

文字列.zfill(桁数)

使用例

num = "5"
print(num.zfill(3))  # 出力: 005

num2 = "123"
print(num2.zfill(5))  # 出力: 00123

符号付き数値の例

num = "-5"
print(num.zfill(4))  # 出力: -005

• 簡単にゼロ埋めができる
• - や + の符号を維持する
• 直感的に使える

• 数値に直接適用できない（文字列変換が必要）

2.2 rjust() を使ったゼロ埋め（より汎用的な方法）

基本構文

文字列.rjust(桁数, 埋める文字)

使用例

num = "5"
print(num.rjust(3, "0"))  # 出力: 005

• zfill() よりも汎用性が高い（0 以外の文字も使える）
• 数値以外の文字列でも整形可能

• 数値に直接適用できない（文字列変換が必要）

2.3 format() と f文字列を使ったゼロ埋め

format() を使う方法

"{:0N}".format(数値)

使用例

num = 5
print("{:03}".format(num))  # 出力: 005

f文字列を使う方法

f"{変数:0N}"

使用例

num = 7
print(f"{num:03}")  # 出力: 007

• 数値型でも直接使用可能
• 柔軟なフォーマットが可能
• f文字列を使えば可読性が高い

• Python 3.6 以前では f文字列が使えない（format() を使う必要がある）

2.4 どの方法を使うべきか？（比較表）

2.5 まとめ

• シンプルなゼロ埋め → zfill()
• ゼロ以外の文字でも埋めたい → rjust()
• 数値型でゼロ埋めしたい → format() または f文字列
• 小数点以下の桁数も揃えたい → format() または f文字列

3. ゼロ埋めを行う際の注意点

3.1 zfill() は数値に直接適用できない

誤った使用例

num = 5
print(num.zfill(3))  # エラー: AttributeError: 'int' object has no attribute 'zfill'

正しい使用例（文字列に変換）

num = 5
print(str(num).zfill(3))  # 出力: 005

3.2 zfill() の符号付き数値の扱い

num = "-7"
print(num.zfill(4))  # 出力: -007

3.3 rjust() との違い

num = "-5"
print(num.rjust(4, "0"))  # 出力: 00-5  (意図しない動作)

3.4 format() や f文字列のゼロ埋め時の注意点

整数のゼロ埋め

num = 5
print(f"{num:03}")  # 出力: 005

小数点を含む場合

num = 3.5
print(f"{num:06.2f}")  # 出力: 003.50

3.5 パフォーマンスの違い

3.6 OSやPythonバージョンによる違い

from datetime import datetime

now = datetime(2024, 3, 5, 7, 8)
print(now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M"))  # 出力: 2024-03-05 07:08

3.7 まとめ

4. 実務で役立つゼロ埋めの使用例

4.1 数値データのゼロ埋め（会員番号・商品コードなど）

4.1.1 例：会員番号のフォーマット

member_id = "123"
formatted_id = member_id.zfill(5)
print(formatted_id)  # 出力: 00123

4.1.2 例：商品コードの統一

product_id = 42
formatted_code = f"{product_id:05}"
print(formatted_code)  # 出力: 00042

4.2 日時データのゼロ埋め（datetimeとの組み合わせ）

4.2.1 strftime() を使ったゼロ埋め

from datetime import datetime

now = datetime(2024, 3, 5, 7, 8)
formatted_date = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M")
print(formatted_date)  # 出力: 2024-03-05 07:08

4.2.2 f文字列 で手動ゼロ埋め

day = 5
month = 3
formatted_date = f"{2024}-{month:02}-{day:02}"
print(formatted_date)  # 出力: 2024-03-05

4.3 ゼロ埋めとスペース埋めの違い

4.3.1 rjust() を使ったスペース埋め

text = "123"
formatted_text = text.rjust(5)
print(f"'{formatted_text}'")  # 出力: '  123'

4.4 他言語（C言語、Java）とPythonのゼロ埋めの比較

4.4.1 C言語の場合

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 7;
    printf("%03d\n", num);  // 出力: 007
    return 0;
}

4.4.2 Javaの場合

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 7;
        System.out.printf("%03d\n", num);  // 出力: 007
    }
}

• format() や f文字列を使えば、より直感的に記述できる
• zfill() や rjust() など、文字列操作メソッドが豊富

4.5 まとめ

• zfill()（文字列用）、format()（数値用）を適切に使い分ける

• strftime() でフォーマット済みの日時を取得
• f"{変数:02}" で手動ゼロ埋めも可能

• zfill() はゼロを追加、rjust() は空白を追加

• format() や f文字列を使うと直感的にゼロ埋めができる

5. ゼロ埋めに関するよくある質問（FAQ）

5.1 zfill() と rjust() の違いは？

num = "-5"

print(num.zfill(4))  # 出力: -005
print(num.rjust(4, "0"))  # 出力: 00-5 （符号の位置が変わる）

5.2 数値をゼロ埋めする際、文字列変換は必須？

num = 7
print(str(num).zfill(3))  # 出力: 007

num = 7
print(f"{num:03}")  # 出力: 007

5.3 datetime オブジェクトをゼロ埋めする方法は？

from datetime import datetime

now = datetime(2024, 3, 5, 7, 8)
print(now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M"))  # 出力: 2024-03-05 07:08

year, month, day = 2024, 3, 5
formatted_date = f"{year}-{month:02}-{day:02}"
print(formatted_date)  # 出力: 2024-03-05

5.4 エラーが発生する原因と対処法（ゼロ埋め時のエラー）

# エラーが出るケース
num = 7
# print(num.zfill(3))  # エラー発生

# 修正方法
print(str(num).zfill(3))  # 出力: 007
print(f"{num:03}")  # 出力: 007

5.5 まとめ

6. まとめ

6.1 Pythonでのゼロ埋め方法の比較

6.2 具体的な使用例の振り返り

product_id = 42
formatted_code = f"{product_id:05}"
print(formatted_code)  # 出力: 00042

from datetime import datetime

now = datetime(2024, 3, 5, 7, 8)
formatted_date = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M")
print(formatted_date)  # 出力: 2024-03-05 07:08

num = 7
# print(num.zfill(3))  # エラー発生
print(str(num).zfill(3))  # 出力: 007
print(f"{num:03}")  # 出力: 007

6.3 パフォーマンスの観点

6.4 結論：状況に応じた最適なゼロ埋め方法