Python：如何使用嵌套的 for 循环将值正确存储在数组中三个循环，三维数组？

问题描述

使用 Python 3.8.1。和 Numpy 1.19.4

嘿伙计，我对 Python 有点陌生，所以请耐心等待。

我正在使用三个变量执行计算（模型/模拟），我需要逐步遍历每个变量的相应范围。当我从最终嵌套循环 (k) 中打印每次迭代时，每个范围的计算和循环似乎工作正常。但是，在循环后检查 v_ram 数组中存储的值时，这些值不正确，似乎反映了第​​三个 for 循环的最后一次迭代 (k=0:17)，填充了数组的其余部分按零。

phi = np.linspace(0,(14/90)*pi,8,True)       # 0 to 28 deg in 4 deg steps = 7 + 1 values
theta_step = 20                                 # theta step size = 20 deg
theta = np.linspace(0,(2*pi)-(theta_steP*(pi/180)),18,True)       # 0 to (360-step) deg in 20 deg steps = 17 + 1


# number of simulations/length of resulting v_ram array
n_sim = len(v_sim_mag)*len(phi)*len(theta)
# Initialize the v_ram variable
v_ram = np.zeros((n_sim,3))

for i in range(len(v_sim_mag)):
    for j in range(len(phi)):
        for k in range(len(theta)):
            v_ram[k] =  [v_sim_mag[i] * math.sin(phi[j]) * math.cos(theta[k]),v_sim_mag[i] * math.sin(phi[j]) * math.sin(theta[k]),v_sim_mag[i] * math.cos(phi[j])]
            print("v_ram:",v_ram[k],"v_sim_mag:",v_sim_mag[i],"phi:",phi[j],"theta:",theta[k],"i,j,k:",i,k)


print(v_ram)

输出：包括最后三行迭代的for循环打印为例，后跟数组v_ram的打印：

v_ram: [ 4.1858252 -7.25006191 15.74478445]
v_sim_mag: 17.83207132052525 phi: 0.4886921905584123 theta,i59,595,87.99 v_ram: [ 6.41305626 -5.38119314 15.74478445]
v_sim_mag: 17.83207132052525 phi: 0.4886921905584123 theta: 5,3876 k5,5,3656 v_ram: [ 7.8667781 -2.86327307 15.74478445]
v_sim_mag: 17.83207132052525 phi: 0.4886921905584123 theta: 5.94717194717194717

v_ram_array:
[[ 8.37165039 0. 15.74478445]
[ 7.8667781 2.86327307 15.74478445]
[ 6.41305626 5.38119314 15.74478445]
...
[ 0. 0. 0. ]
[ 0. 0. 0. ]
[ 0. 0. 0. ]]

非常感谢任何帮助，并随时烘烤我的代码并提供其他建议。

更新

一位朋友提出了另一种效果很好的解决方案：

# number of simulations/length of resulting v_ram array
n_sim = len(v_sim_mag)*len(phi)*len(theta)
# Initialize the v_ram variable
v_ram = np.zeros((len(v_sim_mag),len(phi),len(theta),6))

for i in range(len(v_sim_mag)):
    for j in range(len(phi)):
        for k in range(len(theta)):
            v_ram[i,k] =  [v_sim_mag[i] * math.sin(phi[j]) * math.cos(theta[k]),v_sim_mag[i] * math.cos(phi[j]),k]

解决方法

v_ram.shape 是 (2160,3)，但您只分配给 v_ram[k]，最多为 17。也许您的意思更像是：

v_ram = np.zeros((n_sim,3))
v_ram_index = 0

循环核心如下：

v_ram[v_ram_index] =  [
    v_sim_mag[i] * math.sin(phi[j]) * math.cos(theta[k]),v_sim_mag[i] * math.sin(phi[j]) * math.sin(theta[k]),v_sim_mag[i] * math.cos(phi[j])]
v_ram_index += 1