pythonにおいて異なる配列を交互に代入して一つの配列にしたい．

Question

異なる配列を交互に代入して一つの配列にしたいと考えています．
その際for文を使わずに効率よく入れることができる方法はありますでしょうか？
insertなども考えましたが，よくわかりませんでした．

A=[0,3,6,9]
B=[1,4,7,10]
C=[2,5,8,11]
D=[]

#Dに代入
#D=[ A[0], B[0], C[0], A[1], B[1], C[1], ・・・・]といった具合にいれて，
#D=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11]
#となるようにしたいです，

例では0,1,2,3,4,5,6・・・といった順番になっていますが，
私が実際に計算したい配列A,B,Cにはそれぞれランダムな数字が入っているのでsortなどは使えないと考えています．

ご教授のほど何卒よろしくお願いいたします．

Answer 1

別解です。A,B,Cの長さが長いときだと、リストで処理するよりも早くなる可能性もあります。

>>> import numpy as np
>>> X = np.array([A, B, C]).T
>>> D = X.reshape(X.shape[0]*X.shape[1])
>>> print(D)
[ 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11]

Comments

[hayataka2049]

listからnumpy配列へのコピーがある時点で不利なのと、この条件ではnumpy配列のreshape時にコピーがかかり、それも不利です。
a = np.array([[1,2], [3,4]])
b = a.reshape(4)
print(np.shares_memory(a, b)) # True
c = a.T
print(np.shares_memory(a, c)) # True
d = c.reshape(4)
print(np.shares_memory(a, d)) # False
（ここのNotesにそのままの例があります：https://numpy.org/doc/stable/reference/generated/numpy.reshape.html）
そういう訳で、一応手元で計測もしてみましたが、A,B,Cの長さが10**5くらいでも、この方法はかえって遅いみたいでした。

[masaosa]

ありがとうございます！

Answer 2

zipと内包表記の組み合わせで書くことができます。

D = [y for x in zip(A, B, C) for y in x]

追記

これはflattenという処理で（ただしzipを展開していないので少し特殊ですが）、やり方がいろいろあったりします。

速度重視ならitertools.chain.from_iterableが良いとか言われていたりします。

from itertools import chain

n = 10 ** 5
A = list(range(n))
B = list(range(n, 2*n))
C = list(range(2*n, 3*n))

%%timeit -n 100
D = [y for x in zip(A, B, C) for y in x]

12.5 ms ± 627 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)

%%timeit -n 100
D = list(chain.from_iterable(zip(A, B, C)))  # listに変換しないと駄目です

6.79 ms ± 188 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)

参考
Pythonでリストをflattenする方法まとめ - Soleil cou coupé
（ただし古い記事。これが書かれた頃からだいぶPythonの実装が変わっていると思いますが、今の環境での最速の方法は調べていません。でも、基本的な考え方はさほど変わらないでしょう）

Comments

[masaosa]

ありがとうございます，皆様の提案された方法をいろいろ試させていただきました！