Pythonのmap関数を使って1が最も多い行を検索するプログラムの書き方

概要

2次元配列（行列）が与えられ、その要素は0と1のみで構成されています。すべての行はソート済みであるとし、その中から「1」の個数が最も多い行を見つけるのが本記事の目的です。ここではPythonの組み込み関数 map() を活用します。map() は、関数型プログラミングに使われるPython組み込み関数の中で最もシンプルなものの一つで、シーケンスなどのイテラブルに対して指定した関数を適用できる便利なツールです。

実行例

入力：
Array = [[0, 1, 1, 1, 1],
         [0, 0, 1, 1, 1],
         [1, 1, 1, 1, 1],
         [0, 0, 0, 0, 1]]

出力：
1が最も多い行のインデックス = 2

この例では、3行目（インデックス2）に1が5個含まれており最も多いため、結果は「2」となります。

アルゴリズム

1. map() 関数を使って、行列の各行の合計値を求めます。
2. 各行の合計値（＝1の個数）をまとめたリストを取得します。
3. リスト内の最大値のインデックスを出力します。

各行は0と1のみで構成されているため、行の合計値を計算するだけで、その行に含まれる1の個数が分かります。ここがこの手法のポイントです。

サンプルコード

# Python program to find the row with maximum number of 1's
def maximumofones(n):
    max1 = list(map(sum, n))
    print("MAXIMUM NUMBER OF 1's ::>", max1.index(max(max1)))

# Driver program
if __name__ == "__main__":
    n = [[0, 1, 1, 1, 1], [0, 0, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1, 1], [0, 0, 0, 0, 1]]
    maximumofones(n)

コードの解説

• map(sum, n)：行列 n の各行（リスト）に sum() を適用し、各行の要素の合計を計算します。
• list(...)：mapオブジェクトをリストに変換し、各行の1の個数一覧を作ります。
• max(max1)：リスト内の最大値（最も多い1の個数）を取得します。
• max1.index(...)：最大値が格納されているインデックス、つまり「1が最も多い行の位置」を返します。

出力

MAXIMUM NUMBER OF 1's ::> 2

補足：別のアプローチ

enumerate や max のkey引数を組み合わせれば、以下のようにより簡潔に書くことも可能です。

rows = [[0, 1, 1, 1, 1], [0, 0, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1, 1], [0, 0, 0, 0, 1]]
result = max(range(len(rows)), key=lambda i: sum(rows[i]))
print(result)  # 2

いずれの方法でも計算量は O(行数 × 列数) となり、小規模な行列であれば十分高速に動作します。また、各行がソート済みであることを利用すれば、二分探索などでさらに効率化することもできます。