乘法在numpy.array一個的每一個元素與numpy.array每單元b

Question

給定兩個numpy.array小號a和b，

c = numpy.outer(a, b) 

返回一個二維陣列，其中c[i, j] == a[i] * b[j]。現在，想象a尺寸爲k。

• 哪個操作返回的陣列尺寸k+1其中c[..., j] == a * b[j]的c？

此外，讓b有l尺寸。

• 哪個操作返回的陣列尺寸k+1其中c[..., i1, i2, i3] == a * b[i1, i2, i3]的c？

Answer 1

NumPy的ufuncs對待多維輸入你想要的方式，所以你可以做

numpy.multiply.outer(a, b) 

，而不是使用的outer methodnumpy.outer。

這裏建議的所有解決方案同樣快;對於小數組，multiply.outer有輕微的邊緣

代碼生成圖像：

import numpy 
import perfplot 


def multiply_outer(data): 
    a, b = data 
    return numpy.multiply.outer(a, b) 


def outer_reshape(data): 
    a, b = data 
    return numpy.outer(a, b).reshape((a.shape + b.shape)) 


def tensor_dot(data): 
    a, b = data 
    return numpy.tensordot(a, b, 0) 


perfplot.show(
     setup=lambda n: (numpy.random.rand(n, n), numpy.random.rand(n, n)), 
     kernels=[multiply_outer, outer_reshape, tensor_dot], 
     n_range=[2**k for k in range(7)], 
     logx=True, 
     logy=True, 
     ) 

Answer 2

一種方法是使用np.outer然後reshape -

np.outer(a,b).reshape((a.shape + b.shape)) 

Answer 3

np.einsum是你在找什麼。

c[..., j] == a * b[j]

應該

c = np.einsum('...i,j -> ...ij', a, b)

和c[..., i1, i2, i3] == a * b[i1, i2, i3]應

c = np.einsum('i,...jkl -> ...ijkl', a, b)

Answer 4

我認爲你正在尋找kroneker產品

例如

> np.kron(np.eye(2), np.ones((2,2))) 

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

Answer 5

我覺得np.tensordot也適用

c = np.tensordot(a, b, 0) 

inds = np.reshape(np.indices(b.shape), (b.ndim, -1)) 
for ind in inds.T: 
    ind = tuple(ind) 
    assert np.allclose(a * b[ind], c[(...,) + ind]) 
else: 
    print('no error') 
# no error