Python：正負の判定の仕方

Question

値の正負の判定の仕方を知りたいです。

import numpy as np

lst = [1, 3, 2, 5, 6, 8]
x = []
for a, b in zip(lst[:-1], lst[1:]):
    c = a - b
    x.appned(c)
    signs = np.sign(x)
    indices = np.where(signs[:-1] != signs[1:])[0]

以上のようなリストとfor文があった際に、cの正負が変わる最初のタイミングでループを抜け、別の処理に移るような動きをしたいと思っています。
リストに入っている値があらかじめわかっておらず、cに初めに入ってくる値がマイナスかプラスかわからない状態のときに、どのように計算結果の正負を判定し、正負が反転していた場合にループを抜けることができるのでしょうか？また、その際のループの回数（リストの何番目で変わったのか）を取得することはできるのでしょうか？

上記のようなコードで、正負が反転している個所をリストとして取得することができ、そのリストの最初の値をとればいいとは思うのですが、もう少しすっきりした書き方や考え方はないのでしょうか？
ご教示いただけますと幸いです。よろしくお願いいたします。

Answer 1

きれいな実装ではないですが、1つの案として聞いていただければ幸いです。

• 符号が反転するということは初期の符号から変わった時と同義
• 符号が反転するということはn番目の符号とn+1番目の符号の掛け算が必ず-1になる

のでそれを判定してみました。

その際のループの回数（リストの何番目で変わったのか）を取得することはできるのでしょうか？

上記に関してはenumerateで調べれば幸せになれる気がします。-v-

diff_lst = [x-y for x, y in zip(lst[:-1], lst[1:])]
base = diff_lst[0]
for num in diff_lst:
    if base*num < 0:
        break

Comments

[Ykkykk]

ご回答いただきありがとうございます。
一番最初の値とかけていって符号が変わったところで正負が反転しているということですよね。
個人的にはこの考え方がわかりやすいです。
ありがとうございます！

[_TM]

楽しいPythonライフを！

Answer 2

リストの中で極大、極小を見つける、みたいな感じでしょうか。(勘違いだったらすみません。)
いただいたコードををなるべくなぞると、こんな感じになりました。
ループの回数を知るには、enumerateを使うと便利です。

lst = [1, 3, 2, 5, 6, 8]
x = None
for i, (a, b) in enumerate(zip(lst[:-1], lst[1:])):
    c = a - b           # 差分を計算
    if x is not None and np.sign(c) != np.sign(x):     # 直前の符号と比較(2回目以降)
        break           # 2回目以降で符号が変わっていたら、break
    x = np.sign(c)
indice = i - 1          # 符号が変わる直前のインデックス

極小か極大を見つけるという感じで書いてみると、配列の3連続した値を用いることにして、以下のようになりました。

def indice(lst):
    if len(lst) < 2:
        return -1.  # エラー
    for i,(a,b,c) in enumerate(zip(lst[:-2], lst[1:-1], lst[2:])):
        if b > max(a,c) or b < min(a,c):
            return i
    return -1       # エラー
indice([1,3,2,5,6,8])   # => 0

コードを短くするなら、numpyの計算を使って、

lst = np.array([1,3,2,5,6,8])
signs = np.sign(lst[:-1] - lst[1:])
indices = np.where(signs[:-1] != signs[1:])[0][0]   # => 0

Comments

[Ykkykk]

ご回答いただきありがとうございます。
極大・極小を見つけたいわけではなく、単純にどこで初めて正負が反転しているのかを知りたい、という感じでした。
詳細にコードまでご提示いただきありがとうございます。
参考にいたします。
ありがとうございます！

Answer 3

lstの階差数列をとって階差の正負が反転しているインデックスをとれば良いですか？

# 階差数列
x = [a - b for a, b in zip(lst[:-1], lst[1:])]

x # [-2, 1, -3, -1, -2]

index = 0
for n in x:
    # 先頭と正負が反転したらループを抜ける
    if x[0] * n < 0:
        break
    index += 1

# 階差数列上のインデックス
index # 1

Comments

[Ykkykk]

ご回答いただきありがとうございます。
先頭の値とかけてマイナスになるかどうかで見ていくということですね。
初心者的にはとてもわかりやすいです。
ありがとうございます！