Pythonで文字列の配列をfloat型の配列に変換する3つの方法【NumPy活用】

Pythonでは、文字列リテラルはシングルクォート（'）またはダブルクォート（"）で囲みます。変数への文字列の代入は、「変数名 = 文字列」の形式で行います。また、三重引用符（''' または """）を使えば、複数行にわたる文字列もひとつの変数に代入できます。

本記事では、NumPyを使用して文字列の配列をfloat型の配列に変換する3つの方法を、サンプルコードと実行結果つきで解説します。

方法1：astype() を使う

NumPy配列の astype() メソッドを使うと、配列全体のデータ型を一括で変換できます。最もシンプルでよく使われる方法です。

# 文字列の配列をfloatの配列に変換（astype使用）
import numpy as np

# 初期配列の作成
ini_array = np.array(["1.1", "1.5", "2.7", "8.9"])

# 初期配列の表示
print("initial array", str(ini_array))

# float型の配列へ変換
res = ini_array.astype(np.float64)

# 結果の表示
print("final array", str(res))

方法2：fromstring() を使う

np.fromstring() を利用すると、区切り文字で結合した文字列から直接float型の配列を生成できます。join() で要素をカンマ区切りの文字列にしてから変換します。

# 文字列の配列をfloatの配列に変換（fromstring使用）
import numpy as np

# 初期配列の作成
ini_array = np.array(["1.1", "1.5", "2.7", "8.9"])

# 初期配列の表示
print("initial array", str(ini_array))

# カンマ区切りの文字列に結合してから変換
ini_array = ', '.join(ini_array)
ini_array = np.fromstring(ini_array, dtype=np.float64, sep=', ')

# 結果の表示
print("final array", str(ini_array))

方法3：asarray() を使う

np.asarray() に dtype 引数として np.float64 を指定すれば、元の文字列の配列をfloat型の新しい配列に変換できます。

# 文字列の配列をfloatの配列に変換（asarray使用）
import numpy as np

# 初期配列の作成
ini_array = np.array(["1.1", "1.5", "2.7", "8.9"])

# 初期配列の表示
print("initial array", str(ini_array))

# dtypeにfloat64を指定して変換
final_array = b = np.asarray(ini_array,
    dtype=np.float64, order='C')

# 結果の表示
print("final array", str(final_array))

実行結果

いずれの方法でも、以下のように文字列の配列がfloat型の数値配列に正しく変換されます。

('initial array', "['1.1' '1.5' '2.7' '8.9']")
('final array', '[ 1.1 1.5 2.7 8.9]')
('initial array', "['1.1' '1.5' '2.7' '8.9']")
('final array', '[ 1.1 1.5 2.7 8.9]')
('initial array', "['1.1' '1.5' '2.7' '8.9']")
('final array', '[ 1.1 1.5 2.7 8.9]')

補足：np.float は非推奨なので注意

古いコード例では np.float が使われていることがありますが、このエイリアスはNumPy 1.20以降で非推奨となり、NumPy 1.24以降では削除されています。現在の環境では、np.float64 やPython組み込みの float を指定するようにしましょう。