numpy中的对角线数组答案

【问题标题】：Diagonal array in numpynumpy中的对角线数组
【发布时间】：2022-01-26 00:23:19
【问题描述】：

如果我有数组[[1,0,0],[0,1,0],[0,0,1]]（我们称之为So），它是作为numpy.eye(3) 完成的。我怎样才能得到对角线以下的元素只有 2 和 3 像这样[[1,0,0],[2,1,0],[3,2,1]] ？如何将数组的向量分配给不同的值集？

我知道我可以使用numpy.concatenate 连接 3 个向量，并且我知道如何更改行/列，但我不知道如何更改主对角线下方的对角线。

我尝试通过 np.diagonal(So,-1)=2*np.diagonal(So,-1) 更改主对角线正下方的对角线，但收到错误消息 cannot assign to function call。

【问题讨论】：

标签： python numpy

【解决方案1】：

我不会从numpy.eye 开始，而是从numpy.ones 开始并使用numpy.tril+cumsum 来计算下三角形上的下一个数字：

import numpy as np
np.tril(np.ones((3,3))).cumsum(axis=0).astype(int)

输出：

array([[1, 0, 0],
       [2, 1, 0],
       [3, 2, 1]])

反转输出（来自评论）

假设数组是正方形的

n = 3
a = np.tril(np.ones((n,n)))
(a*(n+2)-np.eye(n)*n-a.cumsum(axis=0)).astype(int)

输出：

array([[1, 0, 0],
       [3, 1, 0],
       [2, 3, 1]])

n=5 的输出：

array([[1, 0, 0, 0, 0],
       [5, 1, 0, 0, 0],
       [4, 5, 1, 0, 0],
       [3, 4, 5, 1, 0],
       [2, 3, 4, 5, 1]])

【讨论】：

太好了！我不知道 cumsum 函数如果想要的输出是 [[1,0,0],[3,1,0],[2,3,1]]，你知道怎么做吗？谢谢你:)
@Gon 这取决于，4x4 数组的输出是什么？还有 5x4？
不确定这是否是您想要的，但我提供了更新
感谢您的回答@mozway！ :)

【解决方案2】：

您可以使用np.fill_diagonal 并索引矩阵，这样矩阵的主对角线就是您想要的。假设您想输入 2 和 3 以外的其他值是一个很好的解决方案：

import numpy as np

q = np.eye(3)


#if you want the first diagonal below the principal
# you can call q[1:,:] (this is not a 3x3 or 2x3 matrix but it'll work)

val =2
np.fill_diagonal(q[1:,:], val)
#note that here you can use an unique value 'val' or 
# an array with values of corresponding size
#np.fill_diagonal(q[1:,:], [2, 2])

#then you can do the same on the last one column

np.fill_diagonal(q[2:,:], 3)

【讨论】：

这很聪明！谢谢！

【解决方案3】：

您可以采用这种方法：

def func(n):
...     return np.array([np.array(list(range(i, 0, -1)) + [0,] * (n - i)) for i in range(1, n + 1)])

func(3)

输出

array([[1, 0, 0],
       [2, 1, 0],
       [3, 2, 1]])

【讨论】：