Pythonでif-else文をベクトル化する方法

Pythonの科学計算モジュールであるnumpyには、関数をベクトル化するための便利な関数vectorizeがあります。この関数は、引数に値をとるPythonの関数にリストを突っ込むことができるように変換します。入力のarrayの各値を引数として計算し、返り値はベクトル化されます。

例えば、次のようなif-else文を含む関数があるとします。

def vector_function(x, y):
    if y >= x:
        return x * y
    else:
        return x / y

この関数をベクトル化するには、np.vectorizeを使用します。

vfunc = np.vectorize(vector_function)

これにより、vfuncはベクトル化された関数となり、配列の各要素に対して関数を適用することができます。

しかし、もし関数内でif文を使用している場合、そのままでは配列に対して関数を適用することができません。その場合、np.whereを使用して条件分岐を行うことが一般的です。

def f(x, y):
    x = np.array(x)
    y = np.array(y)
    return np.where(y == 0, 0, x/y)

この関数fは、yが0の場合は0を、それ以外の場合はx/yを返します。この関数は、xまたはyがスカラーで、もう一方がnumpy配列である場合、または両方がブロードキャスト可能な配列である場合に動作します。

以上がPythonでif-else文をベクトル化する基本的な方法です。これにより、大量のデータに対して効率的に条件分岐を行うことができます。