Ndarray(多次元)要素の取得と変更

この記事は個人の実行記録Noteです。個人的な経験からPythonの基本を初心の方向けに紹介します。

§ プログラミング　＞変数と演算　＞Ndarray（多次元）

＊多次元Ndarray に格納されたデータへのアクセス

【表１参照】　多次元Ndarray に格納されたデータを取得は、配列のインデックスを次元ごとにカンマで区切って [ ] 内の引数とする。　リストやタプルの場合と同じ様に、複数の [ ] で段階的な指定でもよい。　

・位置指定(単数)　> A = 配列 [0次,1次, ..., n-1次] ：　１つの要素にアクセスするには、各次元のインデックスを指定する必要がある。

・マイナス位置指定(単数) 　> A = 配列 [0次,1次, ..., n-1次] 　（マイナス値）：　マイナス値のインデックスでの指定が可能。要素数のマイナス値より小さいマイナスの数はエラーになる。

・高次元の全指定 　> A = 配列 [0次,1次, ... 省略]　：　高次元の指定を省略すると、省略した高次元部分は全指定と見做される。　新しいNdarrayが得られる。　

・要素範囲を指定 　 > A = 配列 […, 開始要素：終了要素, ...]　：　”：”の前後で開始、終了を指定して範囲指定が可能。終了は指定値の1つ前までなので注意する。　新しいNdarrayが得られる。　

・要素配列の全指定 　> A = 配列 […, ：, ...]　：　範囲指定の前後を省略すれば、その次元の全範囲指定になる。　

・要素配列の後方指定　> A = 配列 […, 要素位置：, ...]　：　範囲指定の後を省略すれば、開始位置から最後までを指定したことになる。

・要素配列の前方指定　> A = 配列 […, ：要素位置, ...]　：　範囲指定の前を省略すれば、最初から指定位置の１つ前までを指定したことになる。

・始:終:step を指定　> A = 配列 […, 開始：終了：ステップ, ...]　：　開始要素、終了要素、ステップを　”：”で区切って指定する。　step値飛ばしで（終了要素-1）番目までの範囲内で抽出。　指定した終了要素は含まれない。

・インデックス指定　> A = 配列[ [ [0次,0次, ..., 0次] ,[1次,1次, ..., 1次], …] ]　：　位置指定をリストにして複数の位置指定をする。　リストは０次の指定リスト、１次の指定リスト、…と次元毎の指定になるので注意する。　

・論理判定指定　> A = 配列[ [[論理値,論理値, ..., 論理値] ]　：　要素に対応した論理値（True/False）を列記する。　論理値はすべての要素に対して指定する必要がある。

・条件一致　> A = 配列[ 配列条件式 ]　：　配列に条件設定した式を記載する。　配列に対する条件演算の結果がBool型で帰ってくるので、論理判定での指定をしたことになる。

＊多次元Ndarray に格納されたデータの変更

　【表２参照】　多次元Ndarray の要素は個別に変更が可能となっている。表１でのアクセス要素に代入演算を行えば部分的な変更が可能。変更する配列部分は表1のアクセスした時に得られる配列と同じ配列形状で同じデータタイプであることが必要で、タプルやリストを使う。多次元Ndarray でもいい。

　配列形状やデータタイプが異なる場合はリストを利用することを考えた方がいい。　配列全体に対する演算はNdarrayの得意とするブロードキャストが働くので、別記とする。

・位置指定(単数)　> 配列 [0次,1次, ..., n-1次] = x ：　１つの要素を指定して変更する。

・マイナス位置指定(単数) 　> 配列 [0次,1次, ..., n-1次] （マイナス値） = x ：　マイナス値のインデックスでの指定でも、要素を指定して変更する。

・高次元の全指定 　> 配列 [0次,1次, ... 省略] = 配列 （省略部分と同じ配列形状）　：　高次元の指定を省略して、省略した高次元部分と同じ配列形状の配列要素に変更する。　

・要素範囲を指定 　 > 配列 […, 開始要素：終了要素, ...] = 配列 （範囲を指定と同じ配列形状）　： 指定範囲指定と同じ配列形状の配列要素に変更する。

・要素配列の全指定 　> 配列 […, ：, ...] = 配列 （全範囲指定の次元と同じ配列形状）：　全範囲指定した次元と同じ配列形状の配列要素に変更する。

・要素配列の後方指定　> 配列 […, 要素位置：, ...] = 配列 （開始位置から最後までと同じ配列形状）：　開始位置から最後までを指定して変更する。

・要素配列の前方指定　> 配列 […, ：要素位置, ...] = 配列 （最初から指定位置の１つ前までと同じ配列形状）　：　最初から指定位置の１つ前までを指定して変更する。

・始:終:step を指定　> 配列 […, 開始：終了：ステップ, ...] = 配列 （ステップで指定した要素の同じ配列形状）　：　開始要素、終了要素、ステップで指定した要素を変更する。

・インデックス指定　> 配列[ [ [0次,0次, ..., 0次] ,[1次,1次, ..., 1次], …] ] = 配列 　（指定した要素の同じ要素数の配列）　　：　複数の位置指定をリストで指定して、指定した要素と同じ形状の配列で変更する。　　

・論理判定指定　> 配列[ [論理値,論理値, ..., 論理値] ] = 配列　：　論理値で指定した配列を変更する。　変更配列は論理値でTrueでの配列形状に一致させる。

・条件一致　> 配列[ 配列条件式 ] = 配列　：　配列に対する条件演算の結果要素を変更する。　変更配列は配列条件式でのTrue配列形状に一致させる。　

〇　関連する公開記事

　・　Ndarray のcopy複製、append追加、concatenate結合
　・　Ndarray（多次元配列）の生成
　・　Ndarray(1次元)の生成と要素の追加、削除、コピー
　・　Ndarray(1次元)要素の取得と変更

以上