Pythonのnumpyで作成した３次元配列に要素をinsertする方法

Question

###実現したいこと
PythonのNumPyで作成した３次元配列（ndarray）に要素をinsertしたいのですが、axsis=2の場合にどうしてもエラーになってしまいます。どのように修正すればよいのかご教授いただけませんでしょうか。

###プログラム

下記プログラムの最後のほうのnp.insert(arr=array1, obj=1, values=array2, axis=2)の部分ででるエラーを解決したいです。

import numpy as np

array1 = np.array(
    [[[ 1, 2, 3, 4],
      [ 5, 6, 7, 8],
      [ 9,10,11,12]],
     
     [[13,14,15,16],
      [18,19,20,21],
      [22,23,24,25]]]
    )
print("array1.shape: " + str(array1.shape))
array2 = np.array(
    [[[26],
      [28],
      [30]],
     
     [[32],
      [34],
      [36]]]
    )
print("array2.shape: " + str(array2.shape))

print("===== append =====")
result = np.append(arr=array1, values=array2, axis=2)
print(result)

print("===== insert =====")
result = np.insert(arr=array1, obj=1, values=array2, axis=2)
print(result)

###実行結果、エラー出力

array1.shape: (2, 3, 4)
array2.shape: (2, 3, 1)
===== append =====
[[[ 1  2  3  4 26]
  [ 5  6  7  8 28]
  [ 9 10 11 12 30]]

 [[13 14 15 16 32]
  [18 19 20 21 34]
  [22 23 24 25 36]]]
===== insert =====
---------------------------------------------------------------------------
ValueError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-80-4702bf3c55bc> in <module>()
     27 
     28 print("===== insert =====")
---> 29 result = np.insert(arr=array1, obj=1, values=array2, axis=2)
     30 print(result)

C:\Users\ksaito\Anaconda3\lib\site-packages\numpy\lib\function_base.py in insert(arr, obj, values, axis)
   4491         new[slobj] = arr[slobj]
   4492         slobj[axis] = slice(index, index+numnew)
-> 4493         new[slobj] = values
   4494         slobj[axis] = slice(index+numnew, None)
   4495         slobj2 = [slice(None)] * ndim

ValueError: could not broadcast input array from shape (3,1,2) into shape (2,3,2)

appendは問題なく動作しましたが、insertではエラーになりました。
また、エラー出力されたfrom shape (3,1,2) into shape (2,3,2)のメッセージが、自分が定義した配列と次元が異なってしまっていて気になっています。

###試したこと

axis=0に対して下記配列のinsertはＯＫでした。

axis0 = np.array(
    [[[26, 27, 28, 29],
     [30, 31, 32, 33],
     [34, 35, 36, 37]]]
    )

また、axis=1に対して下記配列のinsertもＯＫでした。

axis1 = np.array(
    [[[26, 27, 28, 29]],
     [[34, 35, 36, 37]]]
    )

###実行環境
環境は以下になります。

• Python: 3.5.1
• NumPy: 1.11.1

Answer 1

うまく言い表せないですが、こうなのでは。

array1 = np.array(
    [[[ 1, 2, 3, 4],
      [ 5, 6, 7, 8],
      [ 9,10,11,12]],

     [[13,14,15,16],
      [18,19,20,21],
      [22,23,24,25]]]
    )
array2 = np.array(
    [[[26, 28, 30]],

     [[32, 34, 36]]]
    )
result = np.insert(arr=array1, obj=1, values=array2, axis=2)
print(result)

もっと言えばこれでもいいと思います。

array1 = np.array(
    [[[ 1, 2, 3, 4],
      [ 5, 6, 7, 8],
      [ 9,10,11,12]],

     [[13,14,15,16],
      [18,19,20,21],
      [22,23,24,25]]]
    )
array2 = np.array(
    [[26, 28, 30],

     [32, 34, 36]]
    )

result = np.insert(arr=array1, obj=1, values=array2, axis=2)
print(result)

挿入先の次元には ３つ要素があるので、
要素が３つの物ならば挿入できますが、そこには配列（[26])は挿入できないので。

appendと違い objを指定しているので、appendでは許される

array1 = np.array(
    [[[ 1, 2, 3, 4],
      [ 5, 6, 7, 8],
      [ 9,10,11,12]],

     [[13,14,15,16],
      [18,19,20,21],
      [22,23,24,25]]]
    )
print("array1.shape: " + str(array1.shape))
array2 = np.array(
    [[[26,27],
      [28,29],
      [30,31]],

     [[32,33],
      [34,35],
      [36,37]]]
    )
print("array2.shape: " + str(array2.shape))

print("===== append =====")
result = np.append(arr=array1, values=array2, axis=2)
print(result)

はinsertはできませんので、これで言えば

[ 1, 2, 3, 4], ...に[26,27]insertして

[ 1, [26, 27], 2, 3, 4], ...

にはできず、次元も大きいのでフラットにもできないのでエラーが起きている様な印象です。
(同様に [ 1, 2, 3, 4], ...に[26]insertして [ 1, [26], 2, 3, 4], ...にできない）

カチッとした回答でなくすいません。

Comments

[hitomatagi]

回答ありがとうございます。

「[ 1, [26], 2, 3, 4], ...にできない」との説明でイメージがつかめました。
また、実行できるパターンを２つ示していただいたので、自分のスクリプトをどのように変更すればよいのかがわかりました。

[flied_onion]

解決の道筋が見つかったようでよかったです。