二次元リストの要素をランダムで抽出して変更したい

Question

前提・実現したいこと

以下のように、ランダムで1か0がでる二次元リストの要素のうち、ランダムでどれか一つの１を2に変更したいです。
[1, 1, 1, 0]　　　　[1, 1, 1, 0]
[1, 0, 0, 1]　　→　[1, 0, 0, 2]
[1, 1, 1, 1]　　　　[1, 1, 1, 1]
[1, 0, 1, 1] 　[1, 0, 1, 1]

発生している問題・エラーメッセージ

要素の1を2に変更して、リストに反映することができません。

該当のソースコード

import random

P=0.8

def zeroone():
    p=random.uniform(0,1)
    if p<=P:
        z=1
    if p>P:
        z=0
    return z

tree= [[ zeroone() for x in range(4) ] for y in range(4)]　　 #二次元リストの作成


while True:　　　　　　　　　　　#要素の1をランダムで一つ選び、２に変更したい
    pulus=random.choice(tree)
    if pulus==1:
        pulus+=1
    else:
        continue
print(tree)　　　　　　　　　　#pulusをリストに反映したい

試したこと

ここに問題に対して試したことを記載してください。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

ここにより詳細な情報を記載してください。

Answer 1

勘違いを二つ重ねています。

勘違いその1： random.choiceで二次元リストの一要素を選べる？

>>> import random
>>>
>>> lst = [
...     [1, 2, 3],
...     [4, 5, 6],
...     [7, 8, 9]
... ]
>>> random.choice(lst)
[1, 2, 3]
>>> random.choice(lst)
[4, 5, 6]
>>> random.choice(lst)
[4, 5, 6]

勘違いその2： 要素の再代入は可能？

>>> row = lst[0]
>>> row
[1, 2, 3]
>>>
>>> row = 100
>>> lst
[[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

新たなオブジェクトができるだけです。元のリストには影響しません。

解決策

インデックスをランダムに決めて用いれば良いです。

>>> idx_y = random.randrange(len(lst))
>>> idx_x = random.randrange(len(lst[0]))
>>> idx_y, idx_x
(1, 2)
>>>
>>> lst[idx_y][idx_x] = 100
>>> lst
[[1, 2, 3], [4, 5, 100], [7, 8, 9]]

divmodを用いれば二つのidxを一気に決めることも可能ですが、分かり易いかと言うと微妙です。

参考：

• 組み込み関数 — Python 3.7.3 ドキュメント
• random --- 擬似乱数を生成する — Python 3.7.3 ドキュメント

その他、気になるところ

zerooneの実装
一様分布なんて用いずとも、random.choicesに重みを与えれば良いです。

>>> random.choices([0, 1], weights=[.2, .8], k=10)
[0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
>>> random.choices([0, 1], weights=[.2, .8], k=10)
[1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1]
>>> random.choices([0, 1], weights=[.2, .8], k=10)
[1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1]

一行丸々一気に作れますし、
あるいは全要素を生成してその後二次元リストに成形しても良いです。

無限ループ
while True

---

あと、この手の処理はNumPyを利用した方が楽なように思います。

Comments

[torisan]

Pythonは専門外なのですが、疑問に思ったので。
これって『１』を『2』に変更するという要件を満たしていますか？

[LouiS0616]

『リストのランダムな一要素を如何にして書き換えるか』という点に主眼を置いて回答しているので、torisanさんのご指摘の要件は満たしていません。

[torisan]

了解しました。

[eg88]

ご指摘ありがとうございます。簡単なリストをつくって事前に確認するべきでした。参考にさせていただきます。

Answer 2

import random

d2 = [[random.randint(0,1) for _ in range(4)] for _ in range(4)] 
print(d2)

d2[random.randint(0,3)][random.randint(0,3)] = 2
print(d2)

実行例

Comments

[eg88]

シンプルでわかりやすい回答ありがとうございます。