将 2d numpy 数组中的所有行对放入 3d 数组答案

【问题标题】：Placing all row pairs in 2d numpy array into a 3d array将 2d numpy 数组中的所有行对放入 3d 数组
【发布时间】：2023-01-08 03:07:05
【问题描述】：

考虑显示的 numpy 二维数组：

a = [[8, 16, 4, 1, 0, 5],
     [3, 0, 0, 11, 9, 7],
     [5, 5, 8, 5, 15, 5],
     [2, 0, 2, 14, 2, 0],
     [0, 1, 2, 3, 4, 15]]

我想找到所有行对从数组中，将它们放入 3d 数组中。选择行对时，允许重复行，2 行的顺序并不重要。在这个例子中，有 15 个这样的 2 行排列，所以我希望得到一个 15 层深的 3d 数组：

     [[8, 16, 4, 1, 0, 5],
      [8, 16, 4, 1, 0, 5]],
     [[8, 16, 4, 1, 0, 5],
      [3, 0, 0, 11, 9, 7]],
     [[8, 16, 4, 1, 0, 5],
      [5, 5, 8, 5, 15, 5]],
...etc
     [[2, 0, 2, 14, 2, 0],
      [2, 0, 2, 14, 2, 0]],
     [[2, 0, 2, 14, 2, 0],
      [0, 1, 2, 3, 4, 15]],
     [[0, 1, 2, 3, 4, 15],
      [0, 1, 2, 3, 4, 15]]]

实际的起始数组可能非常大，所以我希望可以提出一个有效的解决方案。

【问题讨论】：

你为什么需要这个？您的问题可能有更好的解决方案 -

标签： numpy

【解决方案1】：

我认为你必须走出numpy才能获得所有对，例如使用标准库中的itertools.combinations_with_replacement。例子：

import itertools
import numpy as np

a = [[8, 16, 4, 1, 0, 5],
     [3, 0, 0, 11, 9, 7],
     [5, 5, 8, 5, 15, 5],
     [2, 0, 2, 14, 2, 0],
     [0, 1, 2, 3, 4, 15]]

out = np.array(list(itertools.combinations_with_replacement(a, 2)))

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以使用 itertools.combinations_with_replacement 生成对，然后切片：

from itertools import combinations_with_replacement

N = 2
idx = np.array(list(combinations_with_replacement(range(a.shape[0]), r=N)))
out = a[idx]

输出：

array([[[ 8, 16,  4,  1,  0,  5],
        [ 8, 16,  4,  1,  0,  5]],

       [[ 8, 16,  4,  1,  0,  5],
        [ 3,  0,  0, 11,  9,  7]],

       [[ 8, 16,  4,  1,  0,  5],
        [ 5,  5,  8,  5, 15,  5]],

       [[ 8, 16,  4,  1,  0,  5],
        [ 2,  0,  2, 14,  2,  0]],

       [[ 8, 16,  4,  1,  0,  5],
        [ 0,  1,  2,  3,  4, 15]],

       [[ 3,  0,  0, 11,  9,  7],
        [ 3,  0,  0, 11,  9,  7]],

       [[ 3,  0,  0, 11,  9,  7],
        [ 5,  5,  8,  5, 15,  5]],

       [[ 3,  0,  0, 11,  9,  7],
        [ 2,  0,  2, 14,  2,  0]],

       [[ 3,  0,  0, 11,  9,  7],
        [ 0,  1,  2,  3,  4, 15]],

       [[ 5,  5,  8,  5, 15,  5],
        [ 5,  5,  8,  5, 15,  5]],

       [[ 5,  5,  8,  5, 15,  5],
        [ 2,  0,  2, 14,  2,  0]],

       [[ 5,  5,  8,  5, 15,  5],
        [ 0,  1,  2,  3,  4, 15]],

       [[ 2,  0,  2, 14,  2,  0],
        [ 2,  0,  2, 14,  2,  0]],

       [[ 2,  0,  2, 14,  2,  0],
        [ 0,  1,  2,  3,  4, 15]],

       [[ 0,  1,  2,  3,  4, 15],
        [ 0,  1,  2,  3,  4, 15]]])

【讨论】：