Python リストのネストについて

Question

前提・実現したいこと

PythonをＣ++に移植中で，Pythonのリストがよくわかりません。

>>>a=np.arange(12).reshape(3,4)
>>>b=np.arange(3)
>>>t=np.arange(4).reshape(1,4)
>>>a[b,t]

と入力すると，エラーがでるので，ネストする際，形状の要件に合致していないのだと思います。
ネストさせる際の仕様について，参照サイトでも結構です。教えてください。

Answer 1

Python標準のリストではなく、numpyというパッケージのndarray型に対する質問ですね。配列のインデックスを複数同時に配列(nest)は使えません。スライスと呼ばれるものを使います。例えば3x4の配列から2x4の部分配列を抽出したい場合

a[0:2, 0:4]

とします。0スタートの場合や配列のサイズと同じスライスは省略できるので、省略形もよく使われます。

a[:2, :]

※コロンだけのインデックスはさらに省略できます。

参考URL

• https://numpy.org/devdocs/user/quickstart.html
• https://note.nkmk.me/python-numpy-ndarray-slice/
• https://note.nkmk.me/python-numpy-fancy-indexing/

Comments

[jbe00214]

早速ありがとうございます。実は元のコードは以下のようになっています。
def func(y, t):
if y.ndim == 1:
t = t.reshape(1, t.size)
y = y.reshape(1, y.size)

if t.size == y.size:
t = t.argmax(axis=1)

batch_size = y.shape[0]

return -np.sum(np.log(y[np.arange(batch_size), t] + 1e-7)) / batch_size

y[np.arange(batch_size), t] のところが，どのような処理をするのかわからないので悩んでいます。いかにも配列のインデックスに配列を使っているので，質問した次第です。このコードを見ていただくとお分かりになりますか。

[yymmt]

すいません、正確ではなかったです。各次元の軸に配列は渡せるのですが同時には無理です。文章の方も修正します。参考URLは探して見ます。

[jbe00214]

いろいろとお手数をおかけします。Pythonは初心者なもので。よろしくお願いします。

[yymmt]

処理に関してもお答えします。仮にbatch_size=3, t=2とします。
np.arange(batch_size) → np.array([0, 1, 2])
y[np.arange(batch_size), t] → y[[0, 1, 2], 2]
ここでnp.log()ですがnpの関数の多くはndarrayをそのまま渡せます。
np.log(y[np.arange(batch_size), t]) → np.log(y[[0, 1, 2], 2])
これは以下の処理と同値です。
z0 = np.log(y[0,2])
z1 = np.log(y[1,2])
z2 = np.log(y[2,2])
結果は np.array([z0, z1, z2])と同じになります。

[jbe00214]

なるほど。np.arange(batch_size)はyのインデックスになるのですね。tはおそらく配列になるので，tの要素が渡されるということになるのですね。

[yymmt]

参考URLの一番下にそのものズバリの内容がありましたので追記しました。

[jbe00214]

大変よくわかりました。ありがとうございました。