[파이썬][numpy] numpy `searchsorted` 함수

Numpy는 파이썬에서 과학적이고 수치적인 연산을 수행하는 도구로 널리 사용됩니다. 그리고 이러한 연산 중에 하나인 searchsorted 함수는 특정 값이 배열에서 어디에 삽입될 수 있는지를 알려주는 역할을 합니다.

이 함수는 정렬된 numpy 배열에서 특정 값을 찾거나 삽입해야 할 위치를 효율적으로 계산하는 데 사용됩니다. 임의의 값을 정렬된 배열에 삽입하려면 searchsorted 함수를 사용하여 해당 값이 삽입될 위치를 계산할 수 있습니다.

다음은 searchsorted 함수의 기본 사용법입니다.

import numpy as np

# 정렬된 배열 생성
arr = np.array([1, 2, 4, 6, 8, 10])

# 특정 값의 삽입 위치 계산
insert_position = np.searchsorted(arr, 5)

print(f"5가 삽입될 위치: {insert_position}")

위 코드에서 우리는 1, 2, 4, 6, 8, 10으로 정렬된 배열을 생성하고, 배열 내에 5가 삽입될 위치를 searchsorted 함수를 사용하여 계산하였습니다. 실행 결과는 3이 나와야 합니다. 이는 5를 배열에 삽입하면 정렬된 순서를 유지하기 위해 4와 6 사이에 위치해야 함을 의미합니다.

searchsorted 함수는 기본적으로 이진 탐색을 사용하여 효율적으로 값을 찾거나 삽입할 위치를 계산합니다. 또한, 검색 방향과 반환되는 인덱스의 동작을 제어하는 매개 변수도 설정할 수 있습니다.

또한, side 매개 변수를 사용하여 검색 방향을 설정할 수 있습니다. 기본적으로 left로 설정되어 있어 왼쪽에서 가장 가까운 위치를 찾거나 반환합니다. right로 설정하면 오른쪽에서 가장 가까운 위치를 찾거나 반환합니다.

import numpy as np

# 정렬된 배열 생성
arr = np.array([1, 2, 4, 6, 6, 8, 10])

# 특정 값의 왼쪽, 오른쪽 삽입 위치 계산
left_insert_position = np.searchsorted(arr, 6)
right_insert_position = np.searchsorted(arr, 6, side='right')

print(f"6이 삽입될 왼쪽 위치: {left_insert_position}")
print(f"6이 삽입될 오른쪽 위치: {right_insert_position}")

위 코드에서 우리는 배열 내에 6이 삽입될 왼쪽 위치와 오른쪽 위치를 각각 searchsorted 함수로 계산하였습니다. 실행 결과는 각각 35가 나와야 합니다.

searchsorted 함수는 다양한 수치 연산 작업에서 유용하게 사용할 수 있습니다. 주어진 배열에서 특정 값을 빠르게 찾거나, 정렬된 배열에 값을 삽입할 때 searchsorted 함수를 사용해 보세요.