numpy ブールインデックス参照+ファンシーインデックスによる代入ができない

Question

問題（ブールインデックス参照+ファンシーインデックスによる代入ができない）

python, numpy を使って代入操作で少しトリッキーなこと（ブールインデックス参照+ファンシーインデックスによる代入）をしたいのですがうまくいきません。

前提

まず以下のようなmatrix1, matrix2, list1, list2を準備します。

>>> import numpy as np

>>> matrix1 = np.zeros([5,5])

>>> matrix2 = np.zeros([5,5])
>>> matrix2[1:3,2:5] = 1

>>> list1 = np.array([3,6,9])
>>> list2 = np.array([2,4,6])

すると、各変数には以下の値が代入されます

>>> matrix1
array([[0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 0.]])

>>> matrix2
array([[0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 1., 1., 1.],
       [0., 0., 1., 1., 1.],
       [0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 0.]])

>>> list1
array([3, 6, 9])

>>> list2
array([2, 4, 6])

やりたいこと

matrix1の要素にlist2で指定した数字(2,4,6)を1か所ずつ代入したいです。この時に、代入する場所は、

matrix1[matrix2==0][list1]

で指定されるところです。すなわち、matrix2の要素のうち0である箇所に対応するmatrix1を配列として取り出して、その配列のlist1[i]番目にlist2[i] (i=0,1,2)を代入したいです。

起こっている問題

上記の内容を以下のように実装し、代入操作を行っても、値が変化しません。

>>> matrix1[matrix2==0][list1]
array([0., 0., 0.])

>>> list2
array([2, 4, 6])

>>> matrix1[matrix2==0][list1] = list2 # 代入をするけど・・・

>>> matrix1[matrix2==0][list1]
array([0., 0., 0.]) # 変化しない。（本来は array([2., 4., 6.])となってほしい）

本当は、matrix1は以下のようになってほしいです。（matrix2で0が入っている箇所に対応するところを取ってきて1次元リストを作ったとき、そのリストの(0-indexで)3,6,9番目に対応する要素にそれぞれ2,4,6を代入する）

>>> matrix1 # 理想の出力
array([[0., 0., 0., 2., 0.],
       [0., 4., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 0.],
       [6., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 0.]])

>>> matrix1 # 実際の出力
array([[0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 0.]])

なぜうまく代入されないのか、どうしたらうまく代入されるのかについて、どちらかでもわかる方いらっしゃったら教えてほしいです。

Comments

[8524ba23]

その代入結果として想定される（更新された）matrix1の内容を提示すると回答得られやすくなるかと思います。

[sk1210]

コメントいただきありがとうございます！想定される理想の出力を追記してみました。
やりたいことが複雑ですが、もしなにか細かいことでもわかればお教えいただければ幸いです。

Answer 1

np.whereを使えばできることがわかりました。（なぜブールインデックス参照+ファンシーインデックスによる代入ができないのかは未解決です。。）

>>> index_list = np.where(matrix2==0)
>>> matrix2[index_list[0][list1],index_list[1][list1]] = list2
>>> matrix2
array([[0., 0., 0., 2., 0.],
       [0., 4., 1., 1., 1.],
       [0., 0., 1., 1., 1.],
       [6., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 0.]])

Comments

[bsdfan]

ブールインデックスでは、元の配列の参照ではなくコピーを返すので、matrix1[matrix2==0]に変更を加えても、元のmatrix1は変更されないです。

[sk1210]

> ブールインデックスでは、元の配列の参照ではなくコピーを返す

ありがとうございます！コメントをいただいてから調べてみたのですが、確かにそのようですね。

ブールインデックス・ファンシーインデックス共に原則はコピーを返すものである。だけれども、上記2種インデックスによる参照値に"直接"代入する場合にのみ、もとの配列に入力されるという感じなのかな、と理解しました。