將迭代的值存儲到一個numpy數組 - Python，Numpy

Question

所以我很努力使這個代碼更適用於更大的數據集。下面是代碼，我會徹底地再具體解釋：

import numpy as np 
np.set_printoptions(threshold='nan') 

tri_nums = [3, 2, 1] 


paths = [1, 3, 4, 5] 

vol_list = [10, 10, 10, 15, 15, 25] 

n = 0 

array_list = [] 

while n <= len(tri_nums): 
    for num in tri_nums: 
     print "assigning volume", vol_list[sum(tri_nums)-len(vol_list)+1] 
     volume_array = np.zeros(shape = (6, 6)) 
     volume_array[paths[num-1],paths[num]] = vol_list[sum(tri_nums)-len(vol_list)+1] 
     array_list.append(volume_array) 
     print paths[num-1], paths[num] 


    tri_nums.pop(0) 
    paths.pop(0) 
    n+=1 
    print paths 
    print tri_nums 


final_array = sum(array_list) 
print array_list 
print final_array 

與tri_nums開始： 的tri_nums值將永遠是paths長度的三角形號碼列表。所以paths列表說，[1, 3, 4, 5, 6, 8]，將提供tri_nums[5, 4, 3, 2, 1]。

tri_nums也與vol_list中的值的數目相關。如您所見，vol_list中有三個10。 10的數量等於第一個值tri_nums。對於第二個值tri_nums，還有兩個15和2。這種模式永遠不會改變！另外一個例子是：

paths = [1, 3, 4, 5, 6, 8] 

tri_nums = [5, 4, 3, 2, 1] 

vol_list = [15, 15, 15, 15, 15, 250, 250, 250, 250, 25, 25, 25, 10, 10, 15] 

列表paths（在原始情況下）是由四個「節點」，節點1,3,4和5的每個相鄰節點之間存在一個路徑，即路徑1-3,3-4,4-5。可以看到，volume_array是一個6x6數組，由零組成。 volume_array中要更改的行值對應於每個路徑的第一個值，即1,3,4。列值對應於每條路徑的第二數字，即3,4,5。

這裏有棘手的一點！

1. 對於vol_list一個值加到volume_arraytri_nums的每個值：

   在vol_list的值如下所示被分配給前述數組項。該數組中的行值由路徑的第一個值定義，即[4]，列值由路徑的第二個值定義（對於值[4]，這將意味着[5]）。

2. 對於tri_nums[0]，將值10添加三次，一次爲volume_array[4][5]，一次爲volume_array[3][4]，一次爲volume_array[1][3]。
3. 對於tri_nums[1]，值15被添加兩次，一次到volume_array[4][5]並且一次到volume_array[3][4]。
4. 對於tri_nums[2]，值25被添加一次到volume_array[4][5]。
5. 最後，將前三步中生成的數組中的所有值加起來得到final_array。

值得一提的另一件事是tri_nums的總和等於len(vol_list)。此外tri_nums[n]總是>tri_nums[n+1]。

理想情況下，我想爲path的tri_num和vol_list實現此代碼，其中包含數百個項目。我現在使用的方法意味着我需要手工製作數百個while循環。我怎樣才能使while循環同時工作，這樣我就可以避免「數百個while while循環」情形？

一切工作得很好，但最終輸出是：

[[ 0. 0. 0. 0. 0. 0.] 
[ 0. 0. 0. 10. 0. 0.] 
[ 0. 0. 0. 0. 0. 0.] 
[ 0. 0. 0. 0. 25. 0.] 
[ 0. 0. 0. 0. 0. 25.] 
[ 0. 0. 0. 0. 0. 0.]] 

意思就是說的vol_list的終值是（25）尚未分配到array_list[4][5]，因此不在final_array。它只需要做一個循環，它會工作，我不知道如何讓它做最後一個循環。

請讓我知道，如果有什麼不清楚！

感謝

Answer 1

你錯過了數組的最後一個元素的原因是，你在同一時間遞增n你大跌眼鏡元素關閉的tri_nums。看看n和tri_nums值在你while每次循環的開頭：

iteration n tri_nums n <= len(tri_nums) 
0   0 [3, 2, 1] True 
1   1 [2, 1]  True 
2   2 [1]   False 

您應該保持n爲0，並讓您的病情while tri_nums（即相當於while len(tri_nums) > 0），或可能會更好，您應該避免修改tri_nums並只使用for循環。這樣，你會需要修改內部循環每次只遍歷部分tri_nums，就像這樣：

for n in xrange(len(tri_nums)): 
    for num in tri_nums[n:]: 

話雖這麼說，遍歷列表，創建多個陣列，並把它們加起來的整個方法效率很低。因爲這不是Code Review，我不會進入所有的低效率，但也有幾個關鍵的人我想提一提：

• 你在你的輸入數據，你可以利用有很多結構的
• 你應該嘗試儘可能
• 你保持在同一指標推杆數，所以可以先加起來的數字，僅創建在最後
陣列使用numpy的矢量化操作，而不是原生的Python操作

考慮到這一切，我會建議更改您的代碼，以便vol_list只包含每個編號一次。

vol_list = [10, 15, 25] 

然後，您可以通過先將數字加起來，然後將結果總和粘貼到數組中，來構造所需的數組。 NumPy的便利，包括cumsum函數來計算數組的部分和：

>>> np.cumsum([10, 15, 25]) 
array([10, 25, 50]) 

，它可以讓你在它的索引操作一次指定多個值。所以，整個算法可以減少到這一點：

final_array = np.zeros((6, 6)) 
final_array[paths[:-1], paths[1:]] = np.cumsum(vol_list) 

如果你的內存需求成爲一長串問題，您可能需要使用Scipy's sparse matrices進行存儲，而不是普通的NumPy的陣列。