自由自在に姿を変える！numpyの配列操作と変形（reshape）を極めよう

2026年2月26日 2026年2月26日山崎講師

山崎講師

こんにちは。ゆうせいです。

前回は、膨大なデータの中から欲しいものだけを「ふるい」にかけるフィルタリングについて解説しました。必要なデータが手元に揃ったら、次はそのデータの「並び方」を整えて、計算しやすい形に整える技術が必要になります。

それが、今回お伝えする配列の操作と変形です。

皆さんは、粘土細工をしたことがありますか。同じ量の粘土でも、細長く伸ばせばヘビになりますし、平たく潰せばパンケーキになりますよね。numpyの配列も、中身の数字はそのままに、その形（次元や行列の数）を自由自在に変えることができるのです！

形を変える魔法の杖 reshape

配列の変形で最もよく使われるのが、 reshape（リシェイプ）という関数です。

例えば、 $1$ から $12$ までの数字が横一列に並んだ「 $1$ 次元配列」があるとします。これを、カレンダーのように「 $3$ 行 $4$ 列」の表に変えたいときに reshape を使います。

このとき、絶対に守らなければならない鉄のルールがあります。それは、変形前と変形後で、要素の総数が一致していなければならないということです！

数のつじつまを合わせよう

例えば、 $12$ 個の要素がある場合、次のような変形は可能です。

$3$ 行 $\times$ 4 列 $=$ 12
$2$ 行 $\times$ 6 列 $=$ 12
$1$ 行 $\times$ 12 列 $=$ 12

しかし、 $5$ 行 $\times$ 3 列 $=$ 15 に変形しようとすると、数が足りないためnumpyに「そんなの無理だよ！」と怒られてしまいます。

転置（てんち）で縦と横を入れ替える

もう一つ、データ分析で非常によく使う操作が転置（T属性）です。

これは、表の「行」と「列」をそっくりそのまま入れ替える操作です。高校数学の行列でも登場する概念ですが、numpyなら末尾に .T と付けるだけで一瞬で完了します。

例えば、 $100$ 人の生徒（行）の $3$ 教科の点数（列）が並んでいる表を、 $3$ 教科（行）ごとの $100$ 人のデータ（列）に組み替えたいときに便利です。

配列変形のメリットと注意点

メリット

AIモデルへの適合：ディープラーニングなどのAIでは、入力データの形が厳密に決まっています。 reshape を使えば、どんなデータもAIが食べやすい形に整えられます。
計算の効率化：データの向きを揃えることで、複雑な数式も一行のコードで計算できるようになります。

デメリット（注意点）

スライスのときと同様に、 reshape も基本的には元のデータと中身を共有しています。変形後の配列の数字を書き換えると、元の配列の数字も変わってしまうことがあるので、慎重に操作しましょう。

よく使う変形操作のまとめ

操作名	プログラムでの書き方	効果
reshape	array.reshape(行, 列)	指定した形に作り変える
転置	array.T	縦と横をひっくり返す
flatten	array.flatten()	どんな多次元配列も横一列にする

実際に配列をトランスフォームさせてみよう！

それでは、 $1$ 列のデータを表形式に変えて、さらにそれをひっくり返してみましょう。

import numpy as np

1から6までの数字を作る

data = np.arange(1, 7)

print("元の形:", data)

2行3列に変形

matrix = data.reshape(2, 3)

print("2行3列に変形:\n", matrix)

縦と横を入れ替える（転置）

transposed = matrix.T

print("縦横を入れ替え:\n", transposed)

コードを実行して、数字の並びがダイナミックに変わる様子を確認できましたか。

自由自在に形を操るための指針

配列の変形ができるようになると、データ分析の表現力は一気に高まります。これからの学習では、ぜひ以下のことにチャレンジしてみてください。

reshape の引数に $-1$ を入れるテクニック（自動計算）を調べて、楽をする方法を学ぶ。
画像データ（縦 $\times$ 横 $\times$ 色の $3$ 次元）を、一列のデータに変換する練習をしてみる。
複数の配列を縦や横に繋げる np.concatenate() や np.vstack() についても触れてみる。

「データの形」を意識できるようになれば、もうあなたは初心者卒業です。

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投稿者プロフィール

山崎講師代表取締役

セイ・コンサルティング・グループ株式会社代表取締役。
岐阜県出身。
2000年創業、2004年会社設立。
IT企業向け人材育成研修歴業界歴20年以上。
すべての無駄を省いた費用対効果の高い「筋肉質」な研修を提供します！
この記事に間違い等ありましたらぜひお知らせください。

学生時代は趣味と実益を兼ねてリゾートバイトにいそしむ。長野県白馬村に始まり、志賀高原でのスキーインストラクター、沖縄石垣島、北海道トマム。高じてオーストラリアのゴールドコーストでツアーガイドなど。現在は野菜作りにはまっている。