具有多个元素的数组的真值是不明确的。使用 a.any() 或 a.all()答案

【问题标题】：The truth value of an array with more than one element is ambiguous. Use a.any() or a.all()具有多个元素的数组的真值是不明确的。使用 a.any() 或 a.all()
【发布时间】：2015-09-16 13:52:42
【问题描述】：

虽然我知道有各种问题在寻找此错误消息的解决方案，但我还没有找到可以帮助我解决代码以进行比较的答案，我有代码

def f(x,d,h,L):
    ans=0.
    if ((0.<=x) & (x<d)):
        ans=h*(x/d)
    elif ((d<=x) & (x<=L)):
        ans=((L-x)/(L-d))
    return ans

x=np.linspace(0,10,1000)
h=5*10**(-3)
d=16*10**(-2)
L=64.52*10**(-2)
func=f(x,d,h,L)

但是当我尝试运行它时，我得到一个指向 if 行的错误，并且标题中有错误代码，我已经尝试了类似问题中给出的建议解决方案，例如改用 np.logical_and 或 and的& 但所有三个都产生相同的错误，请帮助我

【问题讨论】：

x 是一个数组。如果x 中的任何一个/所有都在一个范围内，您是否希望f 做一件事，如果他们不这样做，则做不同的事情？或者您是否希望它对位于一个范围内的 x 值做一件事，而对其他 x 值做另一件事？换句话说，if 测试适用于整个x 还是适用于单个元素？
另一种方式来提出我的问题 - 如果您将 x 的元素单独传递给它，该功能是否正常工作？

标签： python arrays numpy error-code

【解决方案1】：

使用 numpy.where。（可选）对浮点数使用指数表示法。

import numpy as np

def f(x, d, h, L):
    return np.where(x < d, h*(x/d), (L - x)/(L - d))

x = np.linspace(0,10,1000)
h = 5e-3
d = 16e-2
L = 64.52e-2

func = f(x, d, h, L)

【讨论】：

【解决方案2】：

您关注的是从句的连词，但它是从句本身。你可能想要这样的东西：

if numpy.all(0 <= x) and numpy.all(x < d):
    ...

请参阅numpy.all 的文档。

【讨论】：

一个可能的替代方案是numpy.all((0 <= x) & (x < d)):，但出于可读性原因，我不建议这样做。
@Evert 谢谢，虽然我实际上认为答案中的版本受益于短路，而这并没有，不是吗？
给定x 和其他参数，这些all 测试返回False，这意味着f 只返回0.。

【解决方案3】：

我能够通过将x 定义为一个数组并创建一个循环来单独评估每个x 来解决我的问题，不确定这是否是最有效的方法，但我只使用 1000 次迭代所以效果很好，这就是我所做的：

def f(a,d,h,L):
ans2=[]
for i in range(1000):
    if (0.<=a[i]) & (a[i]<d):
        ans=x[i]*(h/d)
        ans2.append(ans)
    elif ((d<=a[i]) & (a[i]<=L)):
        ans=h*((L-a[i])/(L-d))
        ans2.append(ans)
return ans2
L=64.52*10**(-2)
x=np.linspace(0,L,1000)
h=5*10**(-3)
d=16*10**(-2)
plot.plot(x,f(x,d,h,L))

希望它也能解决其他人的问题，如果它可以优化得更快，我很想学习。

【讨论】：

【解决方案4】：

该错误与数组包含多个值有关。例如a < 0，其中a = 1 具有确定的真值（假）。但是，如果 a 是一个数组怎么办。例如[-1, 0, 1]，一些元素小于零，一些元素大于或等于零。那么真值应该是多少呢？为了能够创建一个真值，您必须指定是否希望所有值小于零，或者至少一个值小于零（任何值）。

由于 numpy 数组上的数学运算符返回数组本身，我们可以在这些数组上调用 all 或 any 以查看所有或至少一个值是否真实。您将 if 语句重写为：

if (0 <= x).all() and (x < d).all():
    ...
# alternatively
if 0 <= x.min() and x.max() < d:
    ...

【讨论】：

【解决方案5】：

其他人已经回答，假设您想要应用一种或其他计算，具体取决于x 的所有/任何值是否满足各自的条件。我将做一个不同的假设——您想将f 分别应用于x 的每个元素。

我得到的逐个元素应用：

In [226]: x=np.linspace(0,1,20)

In [227]: [f(z,d,h,L) for z in x]
Out[227]: 
[0.0,
 0.0016447368421052631,
 0.0032894736842105261,
 0.0049342105263157892,
 0.89586497157981526,
 0.78739098364212268,
 0.6789169957044302,
 0.57044300776673762,
 0.46196901982904509,
 0.35349503189135251,
 0.24502104395365998,
 0.13654705601596731,
 0.028073068078274897,
 0.0,
 0.0,
 0.0,
 0.0,
 0.0,
 0.0,
 0.0]

矢量化等价物：

In [238]: I = (0<=x) & (x<d)
In [239]: J=(d<=x) & (x<=L)

In [240]: out=np.zeros_like(x)
In [241]: out[I]=h*(x[I]/d)
In [242]: out[J]=(L-x[J])/(L-d)

In [243]: out
Out[243]: 
array([ 0.        ,  0.00164474,  0.00328947,  0.00493421,  0.89586497,
        0.78739098,  0.678917  ,  0.57044301,  0.46196902,  0.35349503,
        0.24502104,  0.13654706,  0.02807307,  0.        ,  0.        ,
        0.        ,  0.        ,  0.        ,  0.        ,  0.        ])

我会让你把它打包成一个函数。

使用给定的参数（包括完整的x），np.all(I) 和np.all(J) 都是False，这意味着如果将f 作为一个整体应用于x，则f 将返回0.0。

def f(x, d, h, L):
   I = (0<=x) & (x<d)
   J=(d<=x) & (x<=L)
   out=np.zeros_like(x)
   out[I]=h*(x[I]/d)
   out[J]=(L-x[J])/(L-d)
   return out

【讨论】：

嗨。你的答案更像我正在寻找的，但是，我怎样才能将它变成x 的函数？我正在尝试制作一个 x vs. y 图，它应该看起来像一个三角形，左侧比右侧陡峭，高度 h，距离从零到 L 和 d 是沿 x 到 y=h 的点的距离
我添加了功能版本。

【解决方案6】：

def f(x,d,h,L):
    ans=0.
    if ((0.<=x) & (x<d)):
        ans=h*(x/d)
    elif ((d<=x) & (x<=L)):
        ans=((L-x)/(L-d))
    return ans

#A ajouter
f_vec = numpy.vectorize(f)
#et c'est tout^^

x=np.linspace(0,10,1000)
h=5*10**(-3)
d=16*10**(-2)
L=64.52*10**(-2)
func=f_vec(x,d,h,L) #ici il faut tout de même ajouter _vec

【讨论】：