計算整數y在numpy數組中整數x之後的頻率

Question

我有一個非常大的整數numpy.array，其中每個整數的範圍是[0, 31]。

我想計數，對於在範圍[0, 31]（例如[0, 1], [7, 9], [18, 0]）每對整數(a, b)的頻率ba之後發生。

這會給我一個(32, 32)計數矩陣。

我正在尋找一種有效的方式來做到這一點與numpy。原始的python循環會太慢。

Answer 1

這裏有一種方法......

爲了使示例更容易閱讀，我將使用的9，而不是31最大值：

In [178]: maxval = 9 

做了例如隨機輸入：

In [179]: np.random.seed(123) 

In [180]: x = np.random.randint(0, maxval+1, size=100) 

創建的結果，最初所有0：

In [181]: counts = np.zeros((maxval+1, maxval+1), dtype=int) 

現在加入1到每個座標對，使用numpy.add.at，以確保重複的系統正確計算：

In [182]: np.add.at(counts, (x[:-1], x[1:]), 1) 

In [183]: counts 
Out[183]: 
array([[2, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1], 
     [2, 1, 1, 3, 0, 2, 1, 1, 1, 1], 
     [0, 2, 1, 1, 4, 0, 2, 0, 0, 0], 
     [1, 1, 1, 3, 3, 3, 0, 0, 1, 2], 
     [1, 1, 0, 1, 1, 0, 2, 2, 2, 0], 
     [1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 2], 
     [0, 4, 2, 3, 1, 0, 2, 1, 0, 1], 
     [0, 1, 1, 1, 0, 0, 2, 0, 0, 3], 
     [1, 2, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0], 
     [2, 0, 2, 2, 0, 0, 2, 2, 0, 0]]) 

例如，次6的數目隨後用1是

In [188]: counts[6, 1] 
Out[188]: 4 

我們可以用下面的表達式來驗證：

In [189]: ((x[:-1] == 6) & (x[1:] == 1)).sum() 
Out[189]: 4 

Answer 2

您可以將numpy的內置diff例程與布爾數組一起使用。

import numpy as np  

test_array = np.array([1, 2, 3, 1, 2, 4, 5, 1, 2, 6, 7]) 
a, b = (1, 2) 

sum(np.bitwise_and(test_array[:-1] == a, np.diff(test_array) == b - a)) 
# 3 

如果您的數組是多維的，您需要首先對其進行平整或對上述代碼進行一些小修改。