给定一个 numpy 矩阵，生成结果联合分布的最有效方法是什么？答案

【问题标题】：What is the most efficient way to generate the joint distribution of outcomes given a numpy matrix?给定一个 numpy 矩阵，生成结果联合分布的最有效方法是什么？
【发布时间】：2021-12-24 04:28:47
【问题描述】：

假设有 i 个客户 (i = 1,...,5)，他们对好的 D_i 的需求可能是低、中或高。我有以下带有需求数据的 NumPy 矩阵：

import numpy as np

# Client demand
demand = np.array([[150, 160, 170],
                   [100, 120, 135],
                   [250, 270, 300],
                   [300, 325, 350],
                   [600, 700, 800]])

现在，我想获得所有客户的结果的联合分布。由于每个客户端有 3 个（统计上独立的）事件，总共有 5 个客户端，因此有 3^5 = 243 种可能的组合。获得一个新矩阵的最有效方法是什么，该矩阵给出每个客户 i 和场景 j (j=1,...243) 的所有需求数据？

编辑：

我发现 np.meshgrid 可以满足我的要求，但它似乎只需要表示网格坐标的一维数组，因此无法输入 NumPy 矩阵：

import numpy as np

# Client demand
demand = np.array([[150, 160, 170],
                   [100, 120, 135],
                   [250, 270, 300],
                   [300, 325, 350],
                   [600, 700, 800]])

# working
scenarios = np.array(np.meshgrid([150, 160, 170],
                     [100, 120, 135],
                     [250, 270, 300],
                     [300, 325, 350],
                     [600, 700, 800]
                     )).T.reshape(-1,5)

print(scenarios.shape)

# not working
np.array(np.meshgrid(demand)).T.reshape(-1,5)

【问题讨论】：

你试过什么？请向我们展示您的尝试，也许有人可以帮助您提供更有效的解决方案。

标签： python numpy iteration combinations

【解决方案1】：

这里有两个选项。第二个比第一个快得多：

import numpy as np

# Client demand
demand = np.array([[150, 160, 170],
                   [100, 120, 135],
                   [250, 270, 300],
                   [300, 325, 350],
                   [600, 700, 800]])

import itertools
idxs = list(itertools.product(np.arange(3),repeat=5))

# 803 µs ± 17.2 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000 loops each)
res = np.array([demand[np.arange(5),idx] for idx in idxs])
# 155 µs ± 3.3 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000 loops each)
res2 = demand[np.arange(5), idxs]

【讨论】：