Summary
This chapter explains how to sort two-dimensional arrays along different axes (rows, columns, or fully flattened) using a sort function and how to reverse the order for descending sorts with slicing.

General domain of usage
Data analysis

ご覧のとおり、2次元配列をそのまま `sort()` 関数に渡すと、各1次元配列が**軸1**（2次元配列のデフォルト設定）に沿ってソートされます。`axis=0` を指定すると、各1次元配列が**軸0**（各列）に沿ってソートされます。

`axis=None` を設定すると、2次元配列内のすべての要素を含む**連続したソート済み1次元配列**が返されます。

import numpy as np
array_2d = np.array([[2, 9, 3], [1, 6, 4], [5, 7, 8]])
# Sorting a 2D array along axis 1
print(np.sort(array_2d))
# Sorting a 2D array along axis 0
print(np.sort(array_2d, axis=0))
# Creating a 1D sorted array out of the elements of array_2d
print(np.sort(array_2d, axis=None))

## 2次元配列の降順ソート

2次元配列を特定の軸に沿って**降順**でソートする場合、**2つ**のスライスを使用します。1つは**全体**スライス（`[:]`）、もう1つは負のステップを持つスライス（`[::-1]`）です。負のステップを持つスライスの位置は、ソートする**軸**に対応させる必要があります。

**axis 0** に沿ってソートする場合、この軸に沿ってすでにインデックスされているため、負のステップを持つスライスのみ使用可能。

注意

import numpy as np
array_2d = np.array([[2, 9, 3], [1, 6, 4], [5, 7, 8]])
# Sorting a 2D array along axis 1 in descending order
print(np.sort(array_2d)[:, ::-1])
# Sorting a 2D array along axis 0 in descending order
print(np.sort(array_2d, axis=0)[::-1])
# Creating a 1D sorted array out of the elements of array_2d in descending order
print(np.sort(array_2d, axis=None)[::-1])

import unittest
import importlib.util
import numpy as np
import io
from contextlib import redirect_stdout


def _dynamic_test(test_case, condition, success_message, failure_message):
    """Codefinity-style test output"""
    if condition:
        test_case._testMethodName = success_message
        test_case.assertTrue(True, success_message)
    else:
        test_case._testMethodName = failure_message
        test_case.fail(failure_message)


class TestUserCode(unittest.TestCase):
    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        # Початкові дані
        cls.exam_scores = np.array([
            [75, 82, 90],
            [92, 88, 78],
            [60, 70, 85]
        ])
        # Очікувані результати
        cls.expected_top = np.sort(cls.exam_scores, axis=0)[::-1]
        cls.expected_sorted = np.sort(cls.exam_scores, axis=None)

    def test_top_scores_subject(self):
        """1. Columns sorted in descending order"""
        spec = importlib.util.spec_from_file_location("user_code", "user_code.py")
        module = importlib.util.module_from_spec(spec)
        spec.loader.exec_module(module)

        ok = hasattr(module, "top_scores_subject")
        arr = getattr(module, "top_scores_subject", None)
        type_ok = isinstance(arr, np.ndarray)
        shape_ok = type_ok and arr.shape == self.expected_top.shape
        val_ok = type_ok and np.array_equal(arr, self.expected_top)

        # Перевірка: усередині кожного стовпця порядок спадний
        desc_ok = type_ok and np.all(np.diff(arr, axis=0) <= 0)

        _dynamic_test(
            self,
            ok and type_ok and shape_ok and val_ok and desc_ok,
            "top_scores_subject sorted correctly by column (descending)",
            "top_scores_subject sorting incorrect",
        )

    def test_sorted_scores(self):
        """2. All scores sorted in ascending order"""
        spec = importlib.util.spec_from_file_location("user_code", "user_code.py")
        module = importlib.util.module_from_spec(spec)
        spec.loader.exec_module(module)

        ok = hasattr(module, "sorted_scores")
        arr = getattr(module, "sorted_scores", None)
        type_ok = isinstance(arr, np.ndarray)
        dim_ok = type_ok and arr.ndim == 1
        val_ok = type_ok and np.array_equal(arr, self.expected_sorted)
        asc_ok = type_ok and np.all(np.diff(arr) >= 0)

        _dynamic_test(
            self,
            ok and type_ok and dim_ok and val_ok and asc_ok,
            "sorted_scores created correctly in ascending order",
            "sorted_scores incorrect or unsorted",
        )

    def test_print_output(self):
        """3. Both arrays printed"""
        f = io.StringIO()
        spec = importlib.util.spec_from_file_location("user_code", "user_code.py")
        module = importlib.util.module_from_spec(spec)
        with redirect_stdout(f):
            spec.loader.exec_module(module)
        output = f.getvalue().strip()

        printed_top = "90" in output and "92" in output  # representative values
        printed_sorted = "60" in output and "92" in output

        _dynamic_test(
            self,
            printed_top and printed_sorted,
            "Both arrays printed correctly",
            "Missing or incorrect print output",
        )


if __name__ == "__main__":
    unittest.main()


test_code.py

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2次元配列のソート

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解答