NumPy配列のスライス徹底解説：部分配列の選択と効率的な代入

import numpy as np

arr = np.array([0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90])

# インデックス2から5まで（5は含まない）
sub_arr1 = arr[2:5]
print(f"2から5まで: {sub_arr1}") # 出力: [20 30 40]

# 最初からインデックス4まで
sub_arr2 = arr[:5]
print(f"最初から5まで: {sub_arr2}") # 出力: [0 10 20 30 40]

# インデックス5から最後まで
sub_arr3 = arr[5:]
print(f"5から最後まで: {sub_arr3}") # 出力: [50 60 70 80 90]

# 2つ飛ばしで取得
sub_arr4 = arr[::2]
print(f"2つ飛ばし: {sub_arr4}") # 出力: [ 0 20 40 60 80]

import numpy as np

arr_2d = np.array([[10, 20, 30],
                   [40, 50, 60],
                   [70, 80, 90]])

# 1行目全体を取得 (インデックス0から始まる)
row_1 = arr_2d[0, :]
print(f"1行目: {row_1}") # 出力: [10 20 30]

# 2列目全体を取得 (インデックス0から始まる)
col_2 = arr_2d[:, 1]
print(f"2列目: {col_2}") # 出力: [20 50 80]

import numpy as np

arr_2d = np.array([[1, 2, 3, 4],
                   [5, 6, 7, 8],
                   [9, 10, 11, 12]])

# 1行目から2行目、かつ2列目から3列目の部分配列
sub_arr = arr_2d[0:2, 1:3]
print(f"部分配列:\n{sub_arr}")
# 出力:
# [[2 3]
#  [6 7]]

# 最後の行と列を取得
last_row_col = arr_2d[-1, -1]
print(f"最後の要素: {last_row_col}") # 出力: 12

import numpy as np

arr = np.array([[1, 2, 3],
                [4, 5, 6],
                [7, 8, 9]])

# 1行目全体を0に代入
arr[0, :] = 0
print(f"1行目を0に代入後:\n{arr}")
# 出力:
# [[0 0 0]
#  [4 5 6]
#  [7 8 9]]

import numpy as np

arr = np.array([[1, 2, 3, 4],
                [5, 6, 7, 8],
                [9, 10, 11, 12]])

# 2行目と3行目の2,3列目に新しい値を代入
arr[1:3, 1:3] = np.array([[99, 88],
                          [77, 66]])
print(f"部分代入後の配列:\n{arr}")
# 出力:
# [[ 1,  2,  3,  4],
#  [ 5, 99, 88,  8],
#  [ 9, 77, 66, 12]]

import numpy as np

arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
view_arr = arr[1:4] # ビューを作成

view_arr[0] = 99 # ビューの要素を変更
print(f"元の配列: {arr}") # 出力: 元の配列: [ 1 99  3  4  5]

import numpy as np

arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
copied_arr = arr[1:4].copy() # コピーを作成

copied_arr[0] = 99 # コピーの要素を変更
print(f"元の配列: {arr}")     # 出力: 元の配列: [1 2 3 4 5] (変更なし)
print(f"コピー配列: {copied_arr}") # 出力: コピー配列: [99  3  4]