使用具有多个条件的 numpy.where 搜索二维数组

Question

我有一个二维数组，定义如下：

traces = [['x1',11026,0,0,0,0],
          ['x0',11087,0,0,0,1],
          ['x0',11088,0,0,1,3],
          ['x0',11088,0,0,0,3],
          ['x0',11088,0,1,0,1]]

我想找到与所选列的多个条件匹配的行的索引。例如我想在这个数组中找到

row[0]=='x0' & row[1]==11088 & row[3]==1 & row[5]=1

按此条件搜索应返回 4。

我尝试使用 numpy.where 但似乎无法使其适用于多种条件

print np.where((traces[:,0] == 'x0') & (traces[:,1] == 11088) & (traces[:,3] == 1) & (traces[:,5] == 1))

以上创建警告

FutureWarning: elementwise comparison failed; returning scalar instead, but in the future will perform elementwise comparison   print np.where((traces[:,0] == 'x0') & (traces[:,1] == 11088) & (traces[:,3]
== 1) & (traces[:,5] == 1)) (array([], dtype=int32),)

我也尝试使用numpy.logical_and，但这似乎也不起作用，产生了类似的警告。

我有什么方法可以使用numpy.where 做到这一点，而无需遍历整个二维数组？

谢谢

Answer 1

我强烈认为你做了这样的事情（转换为np.array）：

traces = [['x1',11026,0,0,0,0],
          ['x0',11087,0,0,0,1],
          ['x0',11088,0,0,1,3],
          ['x0',11088,0,0,0,3],
          ['x0',11088,0,1,0,1]]
          
traces = np.array(traces)

这表现出所描述的错误。打印结果数组可以看出原因：

print(traces)
# array([['x1', '11026', '0', '0', '0', '0'],
#        ['x0', '11087', '0', '0', '0', '1'],
#        ['x0', '11088', '0', '0', '1', '3'],
#        ['x0', '11088', '0', '0', '0', '3'],
#        ['x0', '11088', '0', '1', '0', '1']],
#       dtype='<U5')

数字已转换为字符串！

在构造一个包含不同类型值的数组时，numpy 通常会创建一个dtype=object 的数组。这在大多数情况下都有效，但性能很差。

但是，在这种情况下，numpy 显然试图变得聪明，并将数据转换为字符串类型，该类型比 object 更具体，但足够通用，可以将数字作为字符串。

作为一种解决方案，将数组显式构造为“对象数组”：

traces = np.array(traces, dtype='object')

print(np.where((traces[:,0] == 'x0') & (traces[:,1] == 11088) & (traces[:,3] == 1) & (traces[:,5] == 1)))
# (array([4], dtype=int32),)

请注意，尽管这可行，但对象数组通常不是一个好主意。请考虑将第一列中的字符串替换为数值。

Answer 2

考虑这个比较：

>>> traces[:,[0,1,3,5]] == ['x0', 11088, 1, 1]
array([[False, False, False, False],
       [ True, False, False,  True],
       [ True,  True, False, False],
       [ True,  True, False, False],
       [ True,  True,  True,  True]])

我们正在寻找所有值都等于 True 的一行（或多行）：

>>> np.where(np.all(traces[:,[0,1,3,5]] == ['x0', 11088, 1, 1], axis=1))
(array([4]),)