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E. V. Hadzen
Asked: 2023-08-18 00:06:02 +0800 CST

Transmitindo uma matriz numpy em uma matriz de tamanho maior usando uma matriz de índice

  • 772

Eu tenho uma matriz numpy 2D muito grande (A) e uma matriz 2D menor (B) que é menor em ambas as dimensões. B é quadrado. Eu tenho uma matriz de índice com o mesmo comprimento de B. Assim:

A = np.array([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
             [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
             [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
             [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
             [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
             [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
             [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
             [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
             [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]])
B = np.array([[2, 4, 5, 7],
              [2, 7, 1, 3],
              [6, 1, 3, 5],
              [1, 6, 3, 2]])
Index = np.array([0, 1, 5, 6])

Desejo adicionar o conteúdo de B a A nas linhas e colunas definidas por Index. A não está necessariamente cheio de 0s, então precisa ser adicionado. O resultado ficaria assim:

R = np.array([2, 4, 0, 0, 0, 5, 7, 0, 0],
             [2, 7, 0, 0, 0, 1, 3, 0, 0],
             [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
             [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
             [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
             [6, 1, 0, 0, 0, 3, 5, 0, 0],
             [1, 6, 0, 0, 0, 3, 2, 0, 0],
             [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
             [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]])

Já tentei fazer com isso:

A[Index, Index] += B

O que me dá o seguinte erroValueError: shape mismatch: value array of shape (4,4) could not be broadcast to indexing result of shape (4,)

Não entendo por que isso não funciona, porque posso fazer isso:

A[Index, Index[0]:Index[0]+4] = B

E todos os valores aparecerão nas linhas corretas, mas não nas colunas corretas. O que faz sentido, porque estou apenas dando a ele um bloco de 4 colunas para que apareça, mas gostaria que aparecesse nas colunas definidas por Index.

Eu também tentei np.add.at(A[Index], Index, B) o que me dá IndexError: index 6 is out of bounds for axis 0 with size 4.Acho que não entendi porque está tentando acessar o índice 6 em B, que tem tamanho 4.

numpy

2 respostas

  1. Best Answer

    A indexação com arrays usa broadcasting. Usando 2 (4,) arrays como índices, produz o resultado da forma s (4,):

    In [205]: A[Index,Index].shape
Out[205]: (4,)

In [206]: np.ix_(Index,Index)
Out[206]: 
(array([[0],
        [1],
        [5],
        [6]]),
 array([[0, 1, 5, 6]]))

    ix_faz uma matriz (4,1) e (1,4). Aqueles transmitidos juntos para indexar uma forma (4,4):

    In [207]: A[np.ix_(Index,Index)].shape
Out[207]: (4, 4)

    que corresponde ao seu B:

    In [208]: A[np.ix_(Index,Index)] = B

    Há uma grande página de indexação numpy, e esses tipos de detalhes são tratados na advanced indexingseção.

    • 2

  2. Você pode tentar usar np.repeat()para repetir o índice no eixo da linha e np.tile()para repetir o índice no eixo da coluna.

    Isso fornece um índice com o seguinte padrão:

    >>> np.repeat(Index, index_len), np.tile(Index, index_len)
(array([0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6]),
 array([0, 1, 5, 6, 0, 1, 5, 6, 0, 1, 5, 6, 0, 1, 5, 6]))

    Então, você pode indexar em A com isso.

    index_len = len(Index)
A[np.repeat(Index, index_len), np.tile(Index, index_len)] = B.flatten()

    ( B.flatten()é necessário porque a forma no lado esquerdo também é achatada.)

    Resultado:

    array([[2, 4, 0, 0, 0, 5, 7, 0, 0],
       [2, 7, 0, 0, 0, 1, 3, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [6, 1, 0, 0, 0, 3, 5, 0, 0],
       [1, 6, 0, 0, 0, 3, 2, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]])
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