使用 numpy 将范围设置为零

Question

我开始使用 numpy 食谱独立学习 numpy。我查看并执行了以下代码：

import scipy.misc
import matplotlib.pyplot

#This script demonstates fancy indexing by setting values
#On the diagnols to 0

#Load lena array
lena = scipy.misc.lena()
xmax = lena.shape[0]
ymax = lena.shape[1]

#Fancy indexing
#can set ranges of points to zero, all at once instead of using loop
lena[range(xmax), range(ymax)] = 0
lena[range(xmax-1,-1,-1), range(ymax)] = 0
matplotlib.pyplot.imshow(lena)
matplotlib.pyplot.show()

我理解这段代码中的所有内容，除了：

lena[range(xmax), range(ymax)] = 0
lena[range(xmax-1,-1,-1), range(ymax)] = 0

我阅读了the documentation 关于索引和切片的内容，但仍然无法理解上述代码。以下是我的困惑点：

1)range(xmax) 和 range(ymax) 包含整个 x,y 轴。将它们设置为零不会使整个图像变黑吗？

2)range(xmax-1,-1,-1)是什么意思？

谢谢大家！

Answer 1

第一段代码实际上具有误导性，它依赖于lena 是一个正方形图像这一事实：发生的情况相当于调用zip(range(xmax), range(ymax))，然后将每个生成的元组设置为0。您可以在这里查看可能出现的问题：如果xmax != ymax，那么事情将无法正常工作：

>>> test = lena[:,:-3]
>>> test.shape
(512, 509)
>>> xmax, ymax = test.shape
>>> test[range(xmax), range(ymax)] = 0
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: shape mismatch: objects cannot be broadcast to a single shape

最好先定义diag_max = min(xmax, ymax)，然后设置lena[range(diag_max), range(diag_max)] = 0。

第二个问题的答案更简单：range(from, to, step) 是对range 的一般调用：

>>> range(1, 10, 2)
[1, 3, 5, 7, 9]
>>> range(1, 10, -2)
[]
>>> range(10, 1, -2)
[10, 8, 6, 4, 2]
>>> range(10, 0, -1)
[10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]

特别是，这反转了前一个列表，因此从右到左而不是从左到右抓取对角线。

Answer 2

'range' 会给你一个列表。在你的 REPL 中尝试一下，看看会发生什么：

r = range(5)
# r is no [0,1,2,3,4]

因此，执行 'lena[range(xmax), range(ymax)] = 0' 会将 'lena' 矩阵的 diagonal 设置为零，因为您正在遍历 x 和 y同时增量坐标。

'range' 非常简单。 @JLLagrange 的答案完美地回答了它。