用于多个维度的 numpy linspace 和网格网格答案

【问题标题】：numpy linspace and mesh grid for multiple dimensions用于多个维度的 numpy linspace 和网格网格
【发布时间】：2016-03-15 18:48:11
【问题描述】：

我正在使用 numpy 将一些 matlab 代码移植到 python，并且我有以下 matlab 命令：

[xgrid,ygrid]=meshgrid(linspace(-0.5,0.5, GridSize-1), ...
                       linspace(-0.5,0.5, GridSize-1));

现在，这在 2D 中很好，但我想将其扩展到 n 维。因此，根据输入数据，GridSize 可以是 2、3 或 4 维向量。因此，在 2D 中，这将是：

[xgrid, grid] = np.meshgrid(np.linspace(-0.5,0.5, GridSize[0]), 
                            np.linspace(-0.5,0.5, GridSize[1]));

但是，我之前不知道输入的维度，所以是否可以重写这个表达式，使其可以生成任意维度的网格？

【问题讨论】：

您是否尝试过添加一个昏迷和另一个 linspace？
是的，但关键是在“编译时”尺寸是未知的......它必须根据输入 GridSize 向量的尺寸生成。
您的 MATLAB 代码对两个维度使用相同的大小，而您的 numpy 代码则不是。目的是什么？
即使 Matlab 代码不使用相同的大小。
@Luca 如果他们不知道，放一个 if 语句.....另外，在 matlab 中，任何矩阵都有无限维大小 1，所以你可以只添加单点的 alinspace。跨度>

标签： python matlab numpy

【解决方案1】：

您可以使用循环解析来生成所有一维数组，然后对所有具有* 运算符的数组使用np.meshgrid，该运算符在内部执行unpacking of argument lists，相当于MATLAB's comma separated lists，就像这样 -

allG = [np.linspace(-0.5,0.5, G) for G in GridSize]
out = np.meshgrid(*allG)

样本运行

1) 2D 案例：

In [27]: GridSize = [3,4]

In [28]: allG = [np.linspace(-0.5,0.5, G) for G in GridSize]
    ...: out = np.meshgrid(*allG)
    ...: 

In [29]: out[0]
Out[29]: 
array([[-0.5,  0. ,  0.5],
       [-0.5,  0. ,  0.5],
       [-0.5,  0. ,  0.5],
       [-0.5,  0. ,  0.5]])

In [30]: out[1]
Out[30]: 
array([[-0.5       , -0.5       , -0.5       ],
       [-0.16666667, -0.16666667, -0.16666667],
       [ 0.16666667,  0.16666667,  0.16666667],
       [ 0.5       ,  0.5       ,  0.5       ]])

2) 3D 案例：

In [51]: GridSize = [3,4,2]

In [52]: allG = [np.linspace(-0.5,0.5, G) for G in GridSize]
    ...: out = np.meshgrid(*allG)
    ...: 

In [53]: out[0]
Out[53]: 
array([[[-0.5, -0.5],
        [ 0. ,  0. ],
        [ 0.5,  0.5]], ...

       [[-0.5, -0.5],
        [ 0. ,  0. ],
        [ 0.5,  0.5]]])

In [54]: out[1]
Out[54]: 
array([[[-0.5       , -0.5       ], ...

       [[ 0.16666667,  0.16666667],
        [ 0.16666667,  0.16666667],
        [ 0.16666667,  0.16666667]],

       [[ 0.5       ,  0.5       ],
        [ 0.5       ,  0.5       ],
        [ 0.5       ,  0.5       ]]])

In [55]: out[2]
Out[55]: 
array([[[-0.5,  0.5], ....

       [[-0.5,  0.5],
        [-0.5,  0.5],
        [-0.5,  0.5]]])

【讨论】：

成功了。我想使用列表理解，但错过了* 运算符，无法理解我的错误。谢谢！
@Luca 不用担心，很高兴为您提供帮助！