Python 3で2つのNumPy配列を同時にシャッフルする方法
Pythonでデータを扱う際、特に機械学習やデータ分析の分野では、データセットをシャッフルすることがよくあります。NumPyは、Pythonの科学計算ライブラリで、配列操作に非常に便利です。本記事では、2つのNumPy配列を同時にシャッフルする方法について詳しく説明します。
NumPyの基本的なシャッフル方法
NumPyには、配列をシャッフルするための便利な関数`numpy.random.shuffle`があります。しかし、この関数は1つの配列に対してしか動作しません。2つの配列を同時にシャッフルするためには、少し工夫が必要です。
import numpy as np # 単一の配列をシャッフル array = np.array([1, 2, 3, 4, 5]) np.random.shuffle(array) print(array) # 出力例: [3, 1, 5, 4, 2]
2つの配列を同時にシャッフルする方法
2つの配列を同時にシャッフルするためには、配列を一時的に結合し、シャッフル後に再度分割する方法を取ります。この方法を用いると、2つの配列の対応関係を保ったままランダムに並び替えることができます。
import numpy as np # 2つの配列 array1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5]) array2 = np.array(['a', 'b', 'c', 'd', 'e']) # インデックスをシャッフル indices = np.arange(array1.shape[0]) np.random.shuffle(indices) # インデックスに基づいてシャッフル shuffled_array1 = array1[indices] shuffled_array2 = array2[indices] print(shuffled_array1) # 出力例: [2, 5, 1, 4, 3] print(shuffled_array2) # 出力例: ['b', 'e', 'a', 'd', 'c']
zipとunzipを利用したシャッフル方法
Pythonの組み込み関数`zip`と`unzip`を利用することで、2つの配列を同時にシャッフルすることも可能です。これにより、より直感的に配列を扱うことができます。
import numpy as np # 2つの配列 array1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5]) array2 = np.array(['a', 'b', 'c', 'd', 'e']) # 配列を結合し、リストに変換 combined = list(zip(array1, array2)) # リストをシャッフル np.random.shuffle(combined) # シャッフル後に再度分割 shuffled_array1, shuffled_array2 = zip(*combined) print(np.array(shuffled_array1)) # 出力例: [4, 1, 2, 5, 3] print(np.array(shuffled_array2)) # 出力例: ['d', 'a', 'b', 'e', 'c']
pandasを利用したシャッフル方法
最後に、pandasを利用してデータフレームとしてデータを扱い、シャッフルする方法を紹介します。この方法はデータフレームの操作が必要な場合に有用です。
import numpy as np
import pandas as pd
# 2つの配列
array1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
array2 = np.array(['a', 'b', 'c', 'd', 'e'])
# データフレームに変換
df = pd.DataFrame({'col1': array1, 'col2': array2})
# データフレームをシャッフル
shuffled_df = df.sample(frac=1).reset_index(drop=True)
# シャッフルされた配列を取得
shuffled_array1 = shuffled_df['col1'].to_numpy()
shuffled_array2 = shuffled_df['col2'].to_numpy()
print(shuffled_array1) # 出力例: [5, 3, 1, 2, 4]
print(shuffled_array2) # 出力例: ['e', 'c', 'a', 'b', 'd']
これらの方法を使うことで、2つのNumPy配列を同時に効率よくシャッフルすることができます。用途に応じて最適な方法を選択してください。
Python 3で2つのNumPy配列を同時にシャッフルするには、`numpy.random.permutation`関数を使用する方法があります。この関数を使用すると、2つの配列を同じ順序でシャッフルすることができます。以下は、この方法の例です。
“`python
import numpy as np# 2つのNumPy配列を作成
array1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
array2 = np.array([‘a’, ‘b’, ‘c’, ‘d’, ‘e’])# 配列を同じ順序でシャッフル
permutation = np.random.permutation(len(array1))
shuffled_array1 = array1[permutation]
shuffled_array2 = array2[permutation]print(shuffled_array1)
print(shuffled_array2)
“`このコードでは、`numpy.random.permutation`関数を使用して、`array1`と`array2`を同じ順序でシャッフルしています。これにより、2つの配列が同じようにシャッフルされ、対応する要素の関係が維持されます。