当值是 (2x2) numpy 数组时，在独立字典中添加值答案

【问题标题】：Add values in independent dictionaries when the values are (2x2) numpy arrays当值是 (2x2) numpy 数组时，在独立字典中添加值
【发布时间】：2019-04-30 19:34:28
【问题描述】：

假设我有两个具有相同键的字典，并且所有值都是 2x2 numpy 数组。假设：

字典有相同的键
对于所有字典和键，每个值都是一个 2x2 numpy 数组。

x1 和 x2 是示例字典。

x1 =  {k: np.random.randint(20, size=(2, 2)) for k in range(5)}
x2 =  {k: np.random.randint(20, size=(2, 2)) for k in range(5)}

我想通过它们的键将 x1 和 x2 加在一起，结果将是一个新字典。

如果……

  x1[0] = [[1,2],[3,4]]

还有……

  x2[0] = [[10,20],[30,40]]

key = 0 时的新字典值，将是...

  x_total[0] = [[11,22],[33,44]]

下一步将对许多具有这种结构的字典执行此操作。我正在考虑在 for 循环中执行此操作，但如果有更有效的解决方案，我很想了解它们。

我已经尝试了使用集合库的以下方法

from collections import Counter
a = Counter(x1[0])
b = Counter(x2[0])
c = dict(a + b)

但我认为如果值是数组，这可能不适用。

我也知道np.add(x1[0], x2[0]) 会导致数组的添加，但我想一次对所有键执行此操作.. 如果可能的话。

【问题讨论】：

标签： python dictionary numpy-ndarray

【解决方案1】：

只需使用字典理解：

{k: x1.get(k,0) + x2.get(k,0) for k in set(x1)}

例如：

import numpy as np

np.random.seed(0)

x1 =  {k: np.random.randint(20, size=(2, 2)) for k in range(5)}
x2 =  {k: np.random.randint(20, size=(2, 2)) for k in range(5)}

产量：

{0: array([[12, 15],
       [ 0,  3]]), 1: array([[ 3,  7],
       [ 9, 19]]), 2: array([[18,  4],
       [ 6, 12]]), 3: array([[ 1,  6],
       [ 7, 14]]), 4: array([[17,  5],
       [13,  8]])}

{0: array([[ 9, 19],
       [16, 19]]), 1: array([[ 5, 15],
       [15,  0]]), 2: array([[18,  3],
       [17, 19]]), 3: array([[19, 19],
       [14,  7]]), 4: array([[0, 1],
       [9, 0]])}

然后应用我们的解决方案，我们得到：

{0: array([[21, 34],
       [16, 22]]), 1: array([[ 8, 22],
       [24, 19]]), 2: array([[36,  7],
       [23, 31]]), 3: array([[20, 25],
       [21, 21]]), 4: array([[17,  6],
       [22,  8]])}

【讨论】：

【解决方案2】：

假设所有字典都是完整的（它们都有相同的键），字典理解应该是一个有效的解决方案：

 x3 = {key: sum(x1[key] + x2[key]) for key in x1}

【讨论】：

【解决方案3】：

为了便于阅读，我使用较短的数据结构并假设 x1 和 x2 共享相同的键。

>>> x1 = {k:np.arange(k, k+2) for k in range(2)}
>>> x2 = {k:np.arange(k+1, k+3) for k in range(2)}
>>> 
>>> x1
{0: array([0, 1]), 1: array([1, 2])}
>>> x2
{0: array([1, 2]), 1: array([2, 3])}
>>>
>>> x_total = {k: x1[k] + x2[k] for k in x1}
>>> x_total
{0: array([1, 3]), 1: array([3, 5])}

请注意，具有连续整数键的字典，尤其是当它们从零开始时，会浪费内存（稀疏性）和时间（散列）。为什么不使用可以更有效地使用整数索引的数组？

【讨论】：