この記事では、Pythonでのリストの多次元配列とその操作について詳しく解説します。具体的なコード例とその解説、応用例を含めています。
目次
多次元配列とは何か
多次元配列とは、配列の中に配列を持つデータ構造のことを指します。Pythonではリストを用いて簡単に多次元配列を実装することができます。
多次元配列の基本形
多次元配列の最もシンプルな形は2次元配列です。これは行列に似た形をしており、以下のように表現できます。
# 2次元配列の例
two_dimensional_array = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
多次元配列の基本的な操作
要素へのアクセス
多次元配列の要素へのアクセスは、インデックスを二つ以上使って行います。
# 要素へのアクセス例
element = two_dimensional_array[0][2] # 3が格納される
要素の追加
要素を追加するには`append()`メソッドを用います。この方法で、既存のリストに新しいリストを追加することができます。
# 要素の追加例
two_dimensional_array.append([10, 11, 12])
応用例
応用例1: リストの転置
2次元配列（行列）の転置を行います。
# 転置の例
transposed = list(map(list, zip(*two_dimensional_array)))
応用例2: 行列の掛け算
2つの行列（2次元配列）を掛け合わせます。
# 行列の掛け算の例
import numpy as np
result = np.dot(two_dimensional_array, [[10], [11], [12]])
応用例3: リストのフラット化
多次元配列を1次元配列に変換（フラット化）します。
# フラット化の例
flattened = [elem for sublist in two_dimensional_array for elem in sublist]
まとめ
Pythonでの多次元配列の操作は非常に柔軟で、多くのことが可能です。この記事で紹介した基本的な操作や応用例を活用して、より高度なデータ処理を行ってみてください。
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