多次元配列 最大値のインデックス取得

Question

pythonで多次元配列の最大値のインデックスを取ってくるのってどうすればいいのでしょうか？

例えば、a = [[0,1,1],[2,2,5],[2,1,3]]という配列があった時に
最大値が５なのでa[1][2]を返すようにしたいのですが、どういう風にしたらいいかご教授ください。

Comments

[coco_bauer]

「a[1][2]を返す」とは、どのような値が得られることを意味しているのでしょうか？　[1,2](２つの数のリスト)ですか、a[1][2]'という文字列でしょうか、あるいはa[1][2]の値であり同時に立次元配列の最大値である５という数値でしょうか？

[DANNBU]

この 1と2の情報がほしいです。この1と2の情報をy ,x みたいな感じで二つの変数で返したいんですよね　y = 1 x = 2みたいな。。。

Answer 1

基本的には私も、 LouiS0616さんが書いておられる numpy.argmax() を使用する方法がベストな方法と考えます。

ただ、numpy.argmax() はドキュメントに書かれている通り、最大値が複数のある場合は最初のインデックスのみが返ります。
ですので、最大値が複数ある場合で、全てのインデックスを導きたいというのであれば numpy.argwhere() を御使用ください。

https://docs.scipy.org/doc/numpy-1.13.0/reference/generated/numpy.argwhere.html

import numpy as np

a = [[0,1,1],[2,2,5],[2,5,3]]
arr = np.array(a)
max_indexes = np.argwhere(arr == arr.max())

print(max_indexes)
# => [[1 2]
#     [2 1]]

Answer 2

２次元リストだと仮定すると、まず各リストの最大値とそのインデックスをそれぞれ求め(下のb)、次にその中からさらに最大値をとります。

a = [[0,1,1],[2,2,5],[8,1,6]]

b = [max(enumerate(l), key=lambda x: x[1]) for l in a]
# [(1, 1), (2, 5), (0, 8)]

maximum = max(enumerate(b), key=lambda x: x[1][1])
# (2, (0, 8))

(2, (0, 8))が返りましたが、これはa[2][0]=8が最大値ということです。

###最大値のインデックスをすべて求めたい場合

a = [[0,8,1],[2,2,5],[8,1,6]]

maximum = max(max(l) for l in a)

maximum_indices = [(i, j) for i, l in enumerate(a)
                          for j, x in enumerate(l) if x == maximum]
# [(0, 1), (2, 0)]

Answer 3

numpyを使う方法ですが。

https://qiita.com/saa/items/6dc24d79abaca53c7e13

argmax=lambda A:np.unravel_index(np.array(A).argmax(), np.array(A).shape)

ちょっと書き換えて、次のように使えばよいかと。

import numpy as np

def argmax_ndim(arg_array):
    return np.unravel_index(arg_array.argmax(), arg_array.shape)

a = np.array([[0,1,1],[2,2,5],[2,1,3]])
print(argmax_ndim(a))

"""出力
(1, 2)
"""

ラムダ式がわかるならそのまま使った方が簡潔でしょう。

---

どうしてもnumpyを使いたくない場合。

def flatten_2dim(array):
    return [item for sublist in array for item in sublist]

def argmax_2dim(array):
    flat_array = flatten_2dim(array)
   
    row_num = len(array)
    max_index = flat_array.index(max(flat_array))

    return max_index // row_num, max_index % row_num

a = [[0,1,1],[2,2,5],[2,1,3]]
print(argmax_2dim(a))

皆さん『複数最大値がある場合』について言及されているので、便乗してみる。

def flatten_2dim(array):
    return [item for sublist in array for item in sublist]

def all_argmax_2dim(array):
    flat_array = flatten_2dim(array)
   
    row_num = len(array)
    max_value = max(flat_array)

    for i, elem in enumerate(flat_array):
        if elem == max_value:
            yield i // row_num, i % row_num
 
a = [[0,5,5],[2,2,5],[5,1,3]]
for argmax in all_argmax_2dim(a):
    print(argmax)

"""出力
(0, 1)
(0, 2)
(1, 2)
(2, 0)
"""