Pythonにおける備忘録

概要

pythonにおける小技を自分用にまとめておく

目次

• 空のデータフレーム作成
• np.whereを用いた条件を満たす行列要素の抽出
• リストの中から重み（確率）付けしてランダムに抽出

空のデータフレーム作成

空のデータフレームを作成し，リストを格納した．

df = pd.DataFrame()
a = [0, 1, 2] 
df['a'] = a #リスト格納
print(df)

>>>    a
    0  0
    1  1
    2  2

Jupyter Notebookで実装している場合，以下によってDataFrameを全て表示することが可能である．

pd.set_option('display.max_rows', None) #indexに相当
pd.set_option('display.max_columns', None)

numpyのスライスの注意点

範囲外の位置を指定してもエラーにならない。
開始位置が範囲外の場合は空リストになり、終了位置が範囲外の場合は開始位置以降の全要素が返る。

array_3d = np.random.randint(2, size=(3, 3, 3))
for x0 in range(3):
    for y0 in range(3):
        for z0 in range(3):
            AN = np.sum(array_3d[x0-1:x0+2, y0-1:y0+2, z0-1:z0+2] > 0)
            neighbour_values = array_3d[x0-1:x0+2, y0-1:y0+2, z0-1:z0+2].flatten()
            print(x0, y0, z0, AN, neighbour_values)

>>> 0 0 0 0 []
    0 0 1 0 []
    0 0 2 0 []
    0 1 0 0 []
    0 1 1 0 []
    0 1 2 0 []
    0 2 0 0 []
    0 2 1 0 []
    0 2 2 0 []
    1 0 0 0 []
    1 0 1 0 []
    1 0 2 0 []
    1 1 0 0 []
    1 1 1 14 [1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0]
    1 1 2 9 [0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0]
    1 2 0 0 []
    1 2 1 8 [0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0]
    1 2 2 5 [0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0]
    2 0 0 0 []
    2 0 1 0 []
    2 0 2 0 []
    2 1 0 0 []
    2 1 1 10 [0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0]
    2 1 2 6 [1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0]
    2 2 0 0 []
    2 2 1 6 [1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0]
    2 2 2 3 [0 1 1 0 1 0 0 0]

np.whereを用いた条件を満たす行列要素の抽出

a = np.random.randint(10, size = (3,4,5))
b = np.where(a==5)
print(a)
print(b)

>>> [[[9 5 1 4 6]
      [1 9 1 3 3]
      [0 7 4 9 4]
      [1 8 5 0 8]]

     [[2 3 8 3 5]
      [8 9 4 0 4]
      [4 1 2 9 3]
      [8 9 7 6 3]]

     [[0 1 7 8 0]
      [3 8 2 8 8]
      [4 1 7 7 5]
      [6 5 7 7 5]]]
     (array([0, 0, 1, 2, 2, 2]), array([0, 3, 0, 2, 3, 3]), array([1, 2, 4, 4, 1, 4]))

データ型はタプルであることが下記の通りわかる．

print(type(b))
print(b[0])

>>> <class 'tuple'>
    [0 0 1 2 2 2]

この場合，zip関数を用いることで条件を満たす各軸の要素を抽出可能である．

for x0, y0, z0 in zip(b[0], b[1], b[2]):
    print(x0, y0, z0)

>>> 0 0 1
    0 3 2
    1 0 4
    2 2 4
    2 3 1
    2 3 4

リストの中から重み（確率）付けしてランダムに抽出

random.choices()で，リストから重み（確率）付けしてランダムに要素を取得できる．取得してくる要素数を指定可能で，重み（確率）を指定できる．その重み（確率）の総和は0にさえならなければ特にエラーにはならない．
また，リストで返されるため注意が必要である．

list1 = [1, 3, 5, 7, 9]
list2 = [0.2, 0.3, 2, 3, 1]

a = random.choices(list1, weights=list2, k=1)
print(a)
print(a[0])

>>> [5]
　　　5