二次元配列の一部を置換してそれを元に画像を描く時に、内包表記を使用して新たに作った配列が反映されない問題

Question

「画像、画像上の2点の座標、そして色が指定されているとき、その2点を対角頂点とし、各辺はｘ軸ないしｙ軸に平行であり、指定された色の長方形を画像に書き加える関数ex5_5を作れ。頂点としては(2,0)と(3,2)を指定している。」という問題です。次が実行例です。

image = [[0, 0, 0, 0, 0],
        [0, 0, 0, 0, 0],
        [0, 0, 0, 0, 0],
        [0, 0, 0, 0, 0]](return)

ex5_5(image, 0, 2, 2, 3, 0.5)(return)

image(return)

[[0, 0, 0.5, 0.5, 0],
[0, 0, 0.5, 0.5, 0],
[0, 0, 0.5, 0.5, 0],
[0, 0, 0, 0, 0]]

次のようにプログラムを書きました。jupyter notebookを使いました。

image = [[0, 0, 0, 0, 0],
         [0, 0, 0, 0, 0],
         [0, 0, 0, 0, 0],
         [0, 0, 0, 0, 0]](return)

def ex5_5(image, y1, x1, y2, x2, color):
    image = [[0.5 if x1 <= i <= x2 else 0 for i in range(0, 5)] for j in 　　　　　　　　range(0, 4) if y1 <= j <= y2]
    return image(return)

ex5_5(image, 0, 2, 2, 3, 0.5)(return)

[[0, 0, 0.5, 0.5, 0], [0, 0, 0.5, 0.5, 0], [0, 0, 0.5, 0.5, 0]]


image(return)

[[0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0]]


ita.plot.image_show(image)(return)

もちろん最終行の結果は真っ黒の四角だけで、グレーの小さな長方形は上書きされません。上記のコードや結果はどこがおかしいのでしょうか。内包表記でリストを書き換えた後になぜ元のリストが出てくるのでしょうか。お教えください。お願いします。

Answer 1

オブジェクトの内容を入れ替えるように書けば反映されます。

image = [[0, 0, 0, 0, 0],
         [0, 0, 0, 0, 0],
         [0, 0, 0, 0, 0],
         [0, 0, 0, 0, 0]]

def ex5_5(image, y1, x1, y2, x2, color):
    image[y1:y2+1] = [[0.5 if x1 <= x <= x2 else 0 for x in range(0, 5)]
                      for y in range(y1, y2 + 1)]

ex5_5(image, 0, 2, 2, 3, 0.5)
print(image)

Comments

[haruohmi]

ありがとうございました。

[haruohmi]

上記のコードの中で関数を呼び出して、imageを確認すると、リストの最後の要素の[0, 0, 0, 0, 0]が出てこないのですが、これはどのようにして回避すればよいのでしょうか。

[shiracamus]

if y1 <= j <= y2 で該当しない行を捨てているからでしょう。
y1〜y2の範囲を置き換えるように回答欄のコードを対応しました。

[haruohmi]

ありがとうございました。

Answer 2

リスト内包表記は「結果のリストを新しく作る」操作です。また、関数ex5_5の中でimageに対して行っている代入ですが、ここでimageはローカル変数になりますから、関数外の変数に波及したりはしません。

in-placeで処理したい場合、引数として受け取ったlistの要素に対して代入を行います。愚直に実装するとこんな感じでしょうか。

def ex5_5(image, y1, x1, y2, x2, color):
    for i in range(len(image)):
        for j in range(len(image[i])):
            if y1 <= i <= y2 and x1 <= j <= x2:
                image[i][j] = color

Comments

[haruohmi]

なるほど、納得しました。ありがとうございました。