pythonの文法について（np.mean()など）

Question

疑問点

ndarray形式の平均値を取りたい場合に、下のコードの変数でいうimg_mean, img_mean2の2パターンがあると思います。
なぜこのimg_mean2では、np.が必要なくなるのか疑問に思っているため教えて頂けると幸いです。

また平均をとる場合はimg.mean()のように()が必要に対して、np.shapeを使う場合に、img.shape()の()が必要ないのでしょうか？
(むしろ()をつけるとエラーがでるのはなぜか）

該当のソースコード

import numpy as np

img=np.array([[1,2,3,4],[1,2,3,4],[1,2,3,4],[1,2,3,4]])

img_mean=np.mean(img)
img_mean2=img.mean()

v,h=img.shape

Answer 1

なぜこのimg_mean2では、np.が必要なくなるのか疑問に思っているため教えて頂けると幸いです。

np.meanはnumpyモジュールの属性として直接定義された関数であり、img.meanはnumpy配列オブジェクト（そう言って差し支えないような型は数種類ありますが、今回であればnumpy.ndarrayクラスのオブジェクト）のメソッドです。なので、文法的にどちらでも良いのではなくて、モジュールの関数としてもオブジェクトのメソッドとしてもmeanが定義されているだけ、と解釈しておくのがいいでしょう。
（インターフェイスの違いだけで内部のコアはおそらく共通だと思いますが）

実際それぞれ別物としてドキュメントの項目が立てられています。
numpy.mean — NumPy v1.17 Manual
numpy.ndarray.mean — NumPy v1.17 Manual

また平均をとる場合はimg.mean()のように()が必要に対して、np.shapeを使う場合に、img.shape()の()が必要ないのでしょうか？

shapeはメソッドではなく属性だからです。
（ただし、よくある単純な属性ではなくプロパティを使って実装されているはずです）

numpy.ndarray.shape — NumPy v1.17 Manual

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回答してて思ったのですが、Pythonのオブジェクト指向プログラミングを知らないと意味不明かもしれません。よくわからなければ、先にPythonのオブジェクト指向の仕組みを学んだ方が良いです。

Comments

[HIROKIKATO]

回答ありがとうございます。
私もこの問題はオブジェクト指向の仕組みによるものだと思っていたのですが、何から調べれば解決できるかわからなかったのできっかけを頂けて助かりました！

Answer 2

回答

なぜこのimg_mean2では、np.が必要なくなるのか疑問に思っているため教えて頂けると幸いです。

img オブジェクトは ndarray 型ですが、
ndarray クラスのメソッドに mean があるので、img.mean() と呼び出すことができます。

numpy.mean — NumPy v1.17 Manual
numpy.ndarray.mean — NumPy v1.17 Manual

np.shapeを使う場合に、img.shape()の()が必要ないのでしょうか？

shape は ndarray クラスの attribute であり、関数でないので、() で呼び出す必要はありません。

numpy.ndarray.shape — NumPy v1.17 Manual

Comments

[HIROKIKATO]

とても端的に説明していただき非常にわかりやすくありがとうございます。
ndarrayのクラスにもmeanが存在するのですね。何かのルール（仕組み？）によってnp.が省略できるのだと思っておりました。