如何枚举不包括第一行和最后一行和列的二维 NumPy 数组？

编程问答 2022-06-01

问题描述

我想枚举二维 NumPy 数组的元素，不包括第一行和最后一行和列（即下面矩阵中的元素）。

yarn add path-browserify --dev

我可以使用枚举每个元素并向第一行和最后一行/列添加条件检查，但这似乎很粗糙：

import numpy as np

q = np.zeros((4,4))
q[1,1] = 1
q[1,2] = 1
q[2,1] = 1
q[2,2] = 1

# [[0. 0. 0. 0.]
#  [0. 1. 1. 0.]
#  [0. 1. 1. 0.]
#  [0. 0. 0. 0.]]

当我切掉第一列和最后一列和行时，for ij,q_ij in np.ndenumerate(q): print(ij,q_ij) 和 i 相距一个

j

我显然可以调整 for ij,q_ij in np.ndenumerate(q[1:-1,1:-1]): i,j = ij original_ij = (i + 1,j + 1) print(original_ij,ij,q_ij) # (1,1) (0,0) 1.0 # (1,2) (0,1) 1.0 # (2,1) (1,0) 1.0 # (2,2) (1,1) 1.0 和 i 以正确引用原始矩阵。为了清晰起见，我试图计算标量场（例如温度）的拉普拉斯算子

j

并且需要避免边界元素。

有没有更优雅的方法来做到这一点？

解决方法

我认为没有更“优雅”的形式了，真诚的，我会使用基本的 range(1,q_ij-1)* ，但最后都是我们的编程方式，就用你更舒服的形式来做并且运行良好

range(start,stop[,step])

,

使用切片赋值构造数组：

In [164]: arr = np.zeros((4,4),int)
In [165]: arr[1:3,1:3] = np.arange(1,5).reshape(2,2)
In [166]: arr
Out[166]: 
array([[0,0],[0,1,2,3,4,0]])

由于您打印每个元素，因此对所需索引进行双循环与 ndenumerate（或任何其他“隐藏”索引）一样好：

In [167]: for i in range(1,3):
     ...:     for j in range(1,3):
     ...:         print(f'({i},{j}) {arr[i,j]}')
     ...: 
(1,1) 1
(1,2) 2
(2,1) 3
(2,2) 4

用坐标一个一个地打印数组的元素没有什么优雅的。

编辑

q[i+1][j] + q[i-1][j] + q[i][j+1] + q[i][j-1] - 4*a[i][j]

可以像这样用切片重写（defails可能不正确）

q[2:4,1:3] - q[0:2,1:3] + ... - 4*a[1:3,1:3]

我的目标是基本差异计算的二维扩展：

In [178]: x = np.array([1,1])
In [179]: x[1:] - x[:-1]
Out[179]: array([-1,-1,-2,1])

这就是np.diff(x)。

在 scipy.signal 中有一个可能适用的 convolve 函数。我见过其他人使用它，但我自己没有。

https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/generated/scipy.signal.convolve.html

numpynumpy-ndarraynumpy-slicingpython