[Python]配列(Array)の全要素を累乗・べき乗するには?

python

どうも、ちょげ(@chogetarou)です。

配列(Array)の全要素を累乗・べき乗する方法を紹介します。

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方法

インターフェース, インターネット, プログラム, ブラウザ, Www

リスト(List)

リスト(List)の全要素を累乗・べき乗する方法は、4つあります。

forループ

1つ目は、forループを使う方法です。

まず、変数に[]を代入します。

そして、[]内でリスト(List)をforループします。

ループ処理で、左辺に要素、右辺に乗数を指定した「**」で演算します。

result = [i ** N for i in list] #リストの要素をN乗する

上記の[]は、forループしたリスト(List)の全要素を累乗・べき乗したリスト(List)を生成します。

使用例

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

result = [i ** 3 for i in numbers]
    
print(result) #[1, 8, 27, 64, 125]

map()

2つ目は、map()を使う方法です。

まず、list()を呼び出し、 list()の引数でmap()を呼び出します。

そして、map()の第1引数に引数を1つ持つラムダ式、第2引数にリストを指定します。

ラムダ式で、「**」の左辺にラムダ式の引数、右辺に乗数を記述した式を返します。

result = list(map(lambda x: x ** N, list)) #リストの要素をN乗する

上記のlist(map())は、map()の第2引数のリストの全要素を累乗・べき乗した新しいリスト(List)を返します。

使用例

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

result = list(map(lambda x: x ** 4, numbers))
    
print(result) #[1, 16, 81, 256, 625]

numpy.ndarray

3つ目は、numpy.ndarrayを使う方法です。

まず、list()を呼び出します。

そして、list()の引数に、「**」の左辺にリストから生成したnumpy.ndarray、右辺に乗数を記述した式を指定します。

result = list(numpy.array(list) ** N)

上記の「list()」は、numpy.ndarrayの元となったリストの全要素を累乗・べき乗したリスト(List)を返します

使用例

import numpy as np

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

result = list(np.array(numbers) ** 3)
    
print(result) #[1, 8, 27, 64, 125]

numpy.power()

4つ目は、numpy.power()を使う方法です。

まず、list()を呼び出します。

list()の引数でnumpy.power()を呼び出します。

そして、numpy.power()の第1引数にリスト、第2引数に乗数を指定します。

result = list(np.power(myList, N)) #リストの全要素をN乗する

上記のlist(np.power())は、numpy.power()の第1引数に指定したリストの全要素を累乗・べき乗した新しいリストを生成します。

使用例

import numpy as np

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

result = list(np.power(numbers, 3))
    
print(result) #[1, 8, 27, 64, 125]

Array.array

Array.arrayの全要素を累乗・べき乗する方法は、4つあります。

forループ

1つ目は、forループを使う方法です。

まず、変数にarray.array(‘t’, [])を代入します。

そして、array.array(‘t’, [])の[]内でArray.arrayをforループします。

ループ処理で、「**」の左辺にArray.arrayの要素、右辺に乗数を指定した式を記述します。

#Array.arrayの全要素をN乗する
result = array.array('i', [i ** N for i in array])

上記のarray.array(‘t’, [])は、forループしたArray.arrayの全要素を累乗・べき乗したArray.arrayを生成します。

使用例

import array

numbers = array.array('i', [1, 2, 3, 4, 5])

result = array.array('i', [i ** 3 for i in numbers])
    
print(result) #array('i', [1, 8, 27, 64, 125])

map()

2つ目は、map()を使う方法です。

まず、array.array(‘t’)を呼び出し、第2引数でmap()を呼び出します。

map()の第1引数に引数を1つ持つラムダ式、第2引数にArray.arrayを指定します。

そして、map()のラムダ式で、「**」の左辺にラムダ式の引数、右辺に乗数を指定した式を返します。

result = array.array('i', map(lambda x: x**N, array))

上記の「array.array(‘t’, map())」は、map()の第2引数に指定したArray.arrayの全要素を累乗・べき乗したArray.arrayを生成します。

使用例

import array

numbers = array.array('i', [1, 2, 3, 4, 5])

result = array.array('i', map(lambda x: x ** 3, numbers))
    
print(result) #array('i', [1, 8, 27, 64, 125])

numpy.ndarray

3つ目は、numpy.ndarrayを使う方法です。

まず、Array.array(‘t’)を呼び出します。

Array.array(‘t’)の第2引数に、「**」の左辺にarray.arrayから生成したnumpy.ndarray、右辺に乗数を記述した式を指定します。

#array.arrayの要素をN乗する
result = array.array('i', np.array(array) ** N)

上記のarray.array()は、numpy.ndarrayの元となったArray.arrayの全要素を累乗・べき乗したArray.arrayを返します。

使用例

import array
import numpy as np

numbers = array.array('i', [1, 2, 3, 4, 5])

result = array.array('i', np.array(numbers) ** 4)
    
print(result) #array('i', [1, 16, 81, 256, 625])

numpy.power()

4つ目は、numpy.power()を使う方法です。

まず、array.array()を呼び出します。

array.array()の第1引数に型、第2引数にnumpy.power()を呼び出します。

そして、numpy.power()の第1引数にArray.array、第2引数に乗数を指定します。

#arrayの全要素をN乗する
result = array.array('i', np.power(array, N))

上記のarray(”, np.power())は、numpy.power()の第1引数に指定したArray.arrayの全要素を累乗・べき乗した新しいArray.arrayを生成します。

使用例

import array
import numpy as np

numbers = array.array('i', [1, 2, 3, 4, 5])

result = array.array('i', np.power(numbers, 4))
    
print(result) #array('i', [1, 16, 81, 256, 625])

Numpy配列

Numpy配列の全要素を累乗・べき乗する方法は、2つあります。

**

1つは、「**」演算子を使う方法です。

具体的には、左辺にNumpy配列、右辺に乗数を指定した「**」で演算します。

result = array ** N

上記の演算は、「**」の左辺に指定したNumpy配列の全要素を累乗・べき乗したNumpy配列を返します。

使用例

import numpy as np

numbers = np.array([1, 2, 3, 4, 5])

result = numbers ** 3

print(result) #[  1   8  27  64 125]

numpy.power()

もう1つは、numpy.power()を使う方法です。

まず、numpyからpower()を呼び出します。

そして、power()の第1引数にNumpy配列、第2引数に乗数を指定します。

result = np.power(array, N)

上記のnumpy.power()は、第1引数に指定したnumpy配列の全要素を累乗・べき乗したnumpy配列を返します。

使用例

import numpy as np

numbers = np.array([1, 2, 3, 4, 5])

result = np.power(numbers, 3)

print(result) #[  1   8  27  64 125]

まとめ

リスト(list)もしくはArray.arrayの全要素を累乗・べき乗する方法は、次の4つです。

  • forループを使う方法
  • map()を使う方法
  • numpy.ndarrayを使う方法
  • numpy.power()を使う方法

Numpy配列の全要素を累乗・べき乗する方法は、次の2つです。

  • 「**」を使う方法
  • numpy.square()を使う方法

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