如何将 not 运算符应用于 Julia 中的所有矩阵元素？答案

【问题标题】：How to apply not operator to all matrix elements in Julia?如何将 not 运算符应用于 Julia 中的所有矩阵元素？
【发布时间】：2020-02-23 21:54:03
【问题描述】：

我需要将“非”运算符应用于 Julia 中的零和一矩阵。在 Matlab 中我会这样做：

A=not(B);

在 Julia 我尝试这样做：

A = .~ B;

和

A = .! B;

它应该将零变为一，将一变为零，但结果我得到错误，或者所有矩阵元素都是一些我没有输入的负数。提前致谢！

【问题讨论】：

标签： matrix julia negate

【解决方案1】：

A = .!B 的问题是逻辑否定 !(::Int64) 没有为整数定义。这是有道理的：应该说，!3 合理地给予什么？

既然您想要执行逻辑运算，那么您是否有更深层次的原因为什么要从整数开始？

您或许可以改用BitArray，它的效率要高得多，并且在大多数操作中应该表现得像普通的Array。

您可以轻松地将整数矩阵转换为BitArray。之后，应用逻辑不按预期工作。

julia> A = rand(0:1, 5,5)
5×5 Array{Int64,2}:
 0  0  0  1  1
 0  1  0  0  1
 0  1  1  1  0
 1  1  0  0  0
 1  1  1  0  0

julia> B = BitArray(A)
5×5 BitArray{2}:
 0  0  0  1  1
 0  1  0  0  1
 0  1  1  1  0
 1  1  0  0  0
 1  1  1  0  0

julia> .!B
5×5 BitArray{2}:
 1  1  1  0  0
 1  0  1  1  0
 1  0  0  0  1
 0  0  1  1  1
 0  0  0  1  1

这里的关键部分是BitArray 的元素类型(eltype) 是Bool，它的否定显然是很好定义的。从这个意义上说，您还可以使用B = Bool.(A) 将所有元素转换为布尔值。

【讨论】：

非常感谢您的详细解答！我现在完全明白了。我只想对零和一执行逻辑否定，我知道它不是为整数定义的，但我不知道该怎么做，而且存在 BitArray 命令......谢谢你的好回答！
我觉得推荐BitArray 有点模糊了这个问题。如果只有 0 和 1，请使用 Bool.(B) 将所有元素转换为可以进行逻辑运算的逻辑值。在大多数情况下，它确实也返回BitArray，但它也更清楚为什么它可以达到IMO的目的。
换句话说——根本不是数组类型！这是关于元素类型。
@MattB。非常感谢！我也会试试的。
感谢马特的评论。我会更新我的答案并尝试进一步澄清一些事情。

【解决方案2】：

对于从A （其中A 是数字矩阵）到具有真值且其他地方有零和假值的布尔矩阵的一般解决方案，您可以这样做：

julia> A = rand(0:3, 5, 5)
5×5 Array{Int64,2}:
 1  0  1  0  3
 2  0  1  1  0
 2  1  1  3  1
 1  0  3  0  3
 1  3  3  1  2

julia> (!iszero).(A)
5×5 BitArray{2}:
 1  0  1  0  1
 1  0  1  1  0
 1  1  1  1  1
 1  0  1  0  1
 1  1  1  1  1

分解这里发生的事情：

iszero 是一个谓词，用于测试标量值是否为零
!iszero 是一个谓词，如果标量值不为零则返回
(!iszero).(A) 在矩阵 A 上广播 !iszero 函数

这将返回一个BitArray，其中包含所需的零（假）和一（真）模式。请注意，在数组上下文中，false 打印为0，true 打印为1（它们在数字上相等）。您也可以像这样与号码0 进行比较：

julia> A .!= 0
5×5 BitArray{2}:
 1  0  1  0  1
 1  0  1  1  0
 1  1  1  1  1
 1  0  1  0  1
 1  1  1  1  1

【讨论】：

感谢您提供不错的选择！我也会试试的。我今天确实学到了很多关于 Julia 的知识！

【解决方案3】：

您也可以自己滚动：

not(x) = (x |> Bool |> !) |> Float64

定义了一种方法，它将x 转换为boolean，不应用，然后将结果转换回数字。 not.(A) 将在数组 A 上按元素进行操作。这里|> 将输出重定向到下一个方法并与广播一起使用。

【讨论】：

非常感谢！喜欢你的解决方案！我也会使用这个逻辑。最好的问候！

【解决方案4】：

虽然在概念上不是最干净的，A=1.-B 会做你想做的事。 ~ 的问题在于它不是对整数执行按位运算，这会产生负数。不知道! 有什么问题，除非它可能应该是!.B

【讨论】：

A=1 .- B 是个好主意！我没有想到。它完成了工作。我也尝试过 '!.B` ，但它不起作用。感谢您的智能解决方案！