Numpy 使用矩阵索引插入矩阵值

【问题标题】：Numpy insert matrix values with matrix indexNumpy 使用矩阵索引插入矩阵值
【发布时间】：2021-02-05 12:10:51
【问题描述】：

我有以下代码创建一个 4D grid 矩阵，我希望将滚动的 2D vals 矩阵插入到这个网格中。

import numpy as np

k = 100
x = 20
y = 10
z = 3

grid = np.zeros((y, k, x, z))
insert_map = np.random.randint(low=0, high=y, size=(5, k, x))
vals = np.random.random((5, k))

for i in range(x):
    grid[insert_map[:, :, i], i, 0] = np.roll(vals, i)

如果 vals 是一维数组，我会使用一维 insert_map 数组作为参考，它会起作用，但是在多个维度上使用它似乎是一个问题，并且会引发错误：

ValueError: shape mismatch: value array of shape (5,100)  could not be broadcast to indexing result of shape (5,100,3)

我很困惑为什么它说 grid[insert_map[:, :, i], i, 0] 的错误应该在我的脑海中为网格数组的 y 和 k 部分提供 (5, 100) 插入位置，然后修复 @ 987654330@ 和 z 部分与 i 和 0?

有没有办法通过二维索引将2D（5、100）滚动vals矩阵插入到4D（10、100、20、3）grid矩阵中？

【问题讨论】：

标签： python arrays numpy matrix

【解决方案1】：

grid 是(y, k, x, z)

insert_map 是 (5, k, x)。 insert_map[:, :, i] 是 (5,k)。

grid[insert_map[:, :, i], i, 0] 将成为(5,k,z)。 insert_map[] 仅索引第一个 y 维度。

vals 是(5,k)； roll 不会改变这一点。

np.roll(vals, i)[...,None] 可以广播以填充z 维度，如果这是您想要的。

您的 insert_map 无法选择沿 k 维度的值。由randint 创建的值在y 维度上有效。

如果i 和0 应该应用于最后两个维度，您仍然需要k 维度的索引。可能性是：

grid[insert_map[:, j, i], j, i, 0]
grid[insert_map[:, :, i], 0, i, 0]
grid[insert_map[:, :, i], :, i, 0]
grid[insert_map[:, :, i], np.arange(k), i, 0]

【讨论】：