扩展矩阵[重复]

【问题标题】：Expanding a matrix [duplicate]扩展矩阵[重复]
【发布时间】：2018-06-23 14:55:49
【问题描述】：

给定一个矩阵，如：

1 0 0
0 1 1
1 1 0

我想将每个元素扩展为大小为 AxA 的“子矩阵”，例如 3x3，结果将是：

1 1 1 0 0 0 0 0 0
1 1 1 0 0 0 0 0 0
1 1 1 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 1 1 1 1 1
0 0 0 1 1 1 1 1 1
0 0 0 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 0 0 0
1 1 1 1 1 1 0 0 0
1 1 1 1 1 1 0 0 0

在 Python 中使用 numpy（或 PyTorch）最快的方法是什么？

【问题讨论】：

定义“最快”。还是速度快且可读性够好？
我只是想知道如何避免使用两个循环，因为我有很多这样的矩阵（我有 4D 矩阵）。

标签： python numpy

【解决方案1】：

因为你描述的是Kronecker product：

使用np.kron

计算克罗内克积，这是一个由第二个数组的块按第一个缩放的复合数组。

x = np.array([[1, 0, 0], [0, 1, 1], [1, 1, 0]])

np.kron(x, np.ones((3, 3)))

array([[1., 1., 1., 0., 0., 0., 0., 0., 0.],
       [1., 1., 1., 0., 0., 0., 0., 0., 0.],
       [1., 1., 1., 0., 0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 1., 1., 1., 1., 1., 1.],
       [0., 0., 0., 1., 1., 1., 1., 1., 1.],
       [0., 0., 0., 1., 1., 1., 1., 1., 1.],
       [1., 1., 1., 1., 1., 1., 0., 0., 0.],
       [1., 1., 1., 1., 1., 1., 0., 0., 0.],
       [1., 1., 1., 1., 1., 1., 0., 0., 0.]])

【讨论】：