Python：一種優雅/高效的評估二維索引函數的方法？

我對Python很新穎（過去我使用過Mathematica，Maple或Matlab腳本）。 NumPy如何在數組上評估函數，但在嘗試在多個維度上實現時遇到了問題，這讓我印象深刻。我的問題很簡單（請不要笑）：有沒有一種更優雅和有效的方式來評估一些函數f（它是在R^2上定義的）而不是使用循環？Python：一種優雅/高效的評估二維索引函數的方法？

import numpy  
M=numpy.zeros((10,10)) 
for i in range(0,10): 
    for j in range(0,10): 
     M[i,j]=f(i,j) 
return M

來源

2013-05-08 Sergio Parreiras

http://stackoverflow.com/q/1316068/139010 – 2013-05-08 03:39:42

另見'numpy.vectorize'和'numpy.ufunc' 。我很少使用它們，它已經很久了，但我記得它們確實派上用場（只要記住在用自己的函數進行定製之前儘可能使用內置和numpy提供的函數）。 – mdscruggs 2013-05-08 04:00:02

謝謝：這似乎是做這項工作。我在查找相關問題時沒有看到它。我應該刪除我原來的問題嗎？ – 2013-05-08 04:04:13

使用numpy編碼時的目標是儘可能地在整個數組上實現您的計算。所以，如果你的功能，例如，f(x,y) = x**2 +2*y，你想它適用於所有整數對x,y在[0,10]x[0,10]，做到：

x,y = np.mgrid[0:10, 0:10] 
fxy = x**2 + 2*y

如果你沒有找到一個方式來表達你的函數以這樣的方式，然後：

請教如何做到這一點（和國家明令函數定義）
使用numpy.vectorize

同例如，使用vectorize：

def f(x,y): return x**2 + 2*y 

x,y = np.mgrid[0:10, 0:10] 
fxy = np.vectorize(f)(x.ravel(),y.ravel()).reshape(x.shape)

注意，實際上我只用vectorize類似蟒蛇map當陣列的內容不是數字。一個典型的例子是計算在列表中的一個陣列中的所有列表的長度：

# construct a sample list of lists 
list_of_lists = np.array([range(i) for i in range(1000)]) 
print np.vectorize(len)(list_of_lists) 
# [0,1 ... 998,999]

來源

2013-12-05 16:06:39

是的，許多numpy函數在N維數組上運行。就拿這個例子：

>>> M = numpy.zeros((3,3)) 
>>> M[0][0] = 1 
>>> M[2][2] = 1 
>>> M 
array([[ 1., 0., 0.], 
     [ 0., 0., 0.], 
     [ 0., 0., 1.]]) 
>>> M > 0.5 
array([[ True, False, False], 
     [False, False, False], 
     [False, False, True]], dtype=bool) 
>>> numpy.sum(M) 
2.0

注numpy.sum之間的區別，這在N維數組操作，並且金額，只去1平深：

>>> sum(M) 
array([ 1., 0., 1.])

所以，如果你建立你的功能f（）不在n維數組上運行的操作中，那麼f（）本身將在n維數組上運行。

來源

2013-05-08 03:44:32 chappy

我想我的問題很不公平，對不起。使用你的例子：我想找到一種構造M的快速方式，而不是評估M.的特性。馬特的評論 - 即使用itertools.product似乎是一個有希望的方向。我應該刪除我原來的問題嗎？ – 2013-05-08 04:02:15

您還可以使用numpy多維切片，如下所示。你只需爲每個維度提供片：

arr = np.zeros((5,5)) # 5 rows, 5 columns 

# update only first column 
arr[:,0] = 1 

# update only last row ... same as arr[-1] = 1 
arr[-1,:] = 1 

# update center 
arr[1:-1, 1:-1] = 1 

print arr

輸出：

array([[ 1., 0., 0., 0., 0.], 
     [ 1., 1., 1., 1., 0.], 
     [ 1., 1., 1., 1., 0.], 
     [ 1., 1., 1., 1., 0.], 
     [ 1., 1., 1., 1., 1.]])

來源

2013-05-08 03:46:49 mdscruggs

一個純Python的答案，不依賴於numpy的工具，是使兩個序列的笛卡爾乘積：

from itertools import product 
for i, j in product(range(0, 10), range(0, 10)): 
    M[i,j]=f(i,j)

編輯：其實，我應該正確地閱讀這個問題。這仍然使用循環，只有一個循環。

來源

2013-05-08 03:55:21

Python：一種優雅/高效的評估二維索引函數的方法？

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