PythonオブジェクトをNumPyソートに変換: PyArray_SortkindConverter()のしくみ

int PyArray_SortkindConverter() は、NumPy C-API の関数の一つで、Python オブジェクトを NumPy のソート種類に変換するために使用されます。ソート種類は、昇順、降順、レキシコグラフィカル順序など、データをソートする方法を決定します。

引数

• void *ptr: 変換結果を格納するポインタ
• PyObject *obj: 変換対象の Python オブジェクト

戻り値

• 失敗した場合: -1
• 成功した場合: 0

エラー処理

PyArray_SortkindConverter() が失敗した場合、PyErr_SetString() 関数を使用してエラーメッセージを設定する必要があります。

例

int sort_kind = PyArray_SortkindConverter(sort_kind_obj, &sort_kind_ptr);
if (sort_kind < 0) {
    PyErr_SetString(PyExc_ValueError, "Invalid sort kind");
    return -1;
}

詳細

PyArray_SortkindConverter() は、以下のソート種類に対応しています。

• PYARRAY_SORTKIND_MERGESORT: マージソート (古い名前)
• PYARRAY_SORTKIND_QUICKSORT: クイックソート (古い名前)
• PYARRAY_SORTKIND_HEAP: ヒープソート
• PYARRAY_SORTKIND_MERGE: マージソート
• PYARRAY_SORTKIND_QUICK: クイックソート

PyArray_SortkindConverter() を使用する際には、以下の点に注意する必要があります。

• 変換結果は、PyArray_XDECREF() 関数を使用して解放する必要があります。
• 変換対象の Python オブジェクトは、文字列、整数、浮動小数点など、ソート種類の指定に使用できる形式である必要があります。

• 上記の解説は、あくまでも基本的な説明です。より詳細な情報については、NumPy C-API の公式ドキュメントを参照してください。
• ソート種類は、NumPy の sort() 関数で使用されます。
• NumPy C-API は、C 言語で NumPy を使用する際に必要な関数群です。

• Morrow County, Oregon, United States における現在時刻は、2024年6月13日午前7時57分 (PDT) です。

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#include <Python.h>
#include <numpy/arrayobject.h>

int main() {
  PyInit_NumPy();

  // Python オブジェクトの作成
  PyObject *sort_kind_obj = PyInt_FromLong(PYARRAY_SORTKIND_QUICK);

  // 変換
  int sort_kind;
  void *sort_kind_ptr;
  int result = PyArray_SortkindConverter(sort_kind_obj, &sort_kind_ptr);

  // エラー処理
  if (result < 0) {
    PyErr_Print();
    return 1;
  }

  // NumPy 配列の作成
  npy_intp dims[] = {5};
  PyArrayObject *array = (PyArrayObject *)PyArray_SimpleNew(1, dims, NPY_INT32);

  // データの初期化
  int *data = (int *)PyArray_GETPTR1(array);
  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    data[i] = rand();
  }

  // ソート
  PyArray_Sort(array, 0, 5, sort_kind);

  // 結果の表示
  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("%d ", data[i]);
  }
  printf("\n");

  // 後片付け
  PyArray_XDECREF(array);
  Py_DECREF(sort_kind_obj);

  return 0;
}

1. #include <Python.h> と #include <numpy/arrayobject.h> で、NumPy C-API のヘッダーファイルをインクルードします。
2. PyInit_NumPy() 関数を使用して、NumPy を初期化します。
3. PyInt_FromLong(PYARRAY_SORTKIND_QUICK) 関数を使用して、PYARRAY_SORTKIND_QUICK (クイックソート) を表す Python 整数オブジェクトを作成します。
4. PyArray_SortkindConverter() 関数を使用して、Python 整数オブジェクトを NumPy のソート種類に変換します。変換結果は、sort_kind 変数と sort_kind_ptr ポインタに格納されます。
5. PyErr_Print() 関数を使用して、エラーが発生した場合はエラーメッセージを出力します。
6. npy_intp dims[] = {5}; で、5 要素の配列の次元を定義します。
7. PyArray_SimpleNew(1, dims, NPY_INT32) 関数を使用して、5 要素の NPY_INT32 型の NumPy 配列を作成します。
8. rand() 関数を使用して、配列の要素をランダムな整数で初期化します。
9. PyArray_Sort(array, 0, 5, sort_kind) 関数を使用して、配列をソートします。最初の引数はソート対象の配列、2 番目の引数はソートを開始する要素のインデックス、3 番目の引数はソートする要素の数、4 番目の引数はソート種類です。
10. for ループを使用して、ソートされた配列の要素を順番に表示します。
11. PyArray_XDECREF(array) 関数を使用して、NumPy 配列を解放します。
12. Py_DECREF(sort_kind_obj) 関数を使用して、Python オブジェクトを解放します。

• NumPy C-API の詳細については、公式ドキュメントを参照してください。
• このコードはあくまで一例であり、状況に応じて変更する必要があります。

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代替方法

• PyArray_ArgParse() 関数

char *sort_kind_str = "quicksort";
int sort_kind;

if (PyArray_ArgParse(&args, &kwds, "s", "sort_kind", &sort_kind_str) < 0) {
    return NULL;
}

if (strcmp(sort_kind_str, "quicksort") == 0) {
    sort_kind = PYARRAY_SORTKIND_QUICK;
} else if (strcmp(sort_kind_str, "mergesort") == 0) {
    sort_kind = PYARRAY_SORTKIND_MERGE;
} else if (strcmp(sort_kind_str, "heapsort") == 0) {
    sort_kind = PYARRAY_SORTKIND_HEAP;
} else {
    PyErr_SetString(PyExc_ValueError, "Invalid sort kind");
    return NULL;
}

• enum 型

NumPy のソート種類を定義する enum 型を定義することができます。この enum 型を使用して、ソート種類を表す文字列を解析し、対応する enum 値に変換することができます。

typedef enum {
    PYARRAY_SORTKIND_QUICK = 0,
    PYARRAY_SORTKIND_MERGE = 1,
    PYARRAY_SORTKIND_HEAP = 2,
} PyArraySortKind;

PyArraySortKind sort_kind;

if (PyArg_ParseString(args, "s", &sort_kind_str, "sort_kind")) {
    if (strcmp(sort_kind_str, "quicksort") == 0) {
        sort_kind = PYARRAY_SORTKIND_QUICK;
    } else if (strcmp(sort_kind_str, "mergesort") == 0) {
        sort_kind = PYARRAY_SORTKIND_MERGE;
    } else if (strcmp(sort_kind_str, "heapsort") == 0) {
        sort_kind = PYARRAY_SORTKIND_HEAP;
    } else {
        PyErr_SetString(PyExc_ValueError, "Invalid sort kind");
        return NULL;
    }
} else {
    return NULL;
}

• enum 型は、ソート種類の値をより明示的に定義するために役立ちます。
• PyArray_ArgParse() 関数は、Python の引数リストを解析する際に役立ちます。

• NumPy C-API の詳細については、公式ドキュメントを参照してください。
• 上記の代替方法は、あくまでも例であり、状況に応じて変更する必要があります。