Python3，Numpy——矩阵元素的矩阵

Question

我想创建一个包含矩阵元素的矩阵。 所以我做了很明显的事情并做了这个：

import numpy as np

A = np.array([1,2,3,1],[3,1,5,1])
B = np.array([1,6,8,9],[9,2,7,1])
E = np.array([A, B],[B, A])

但是编译器返回：TypeError：数据类型不理解

我可以做些什么来创建这样一个矩阵，因为我有非常大的矩阵而且我没有时间明确地写下每个人？

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* 编辑 1：*

发生的其他问题：

我得到的不是一个 14x14 矩阵，而是一个多维 (2,2,7,7) 矩阵。在我最初的问题的简化版本中，一切都很好。任何想法为什么现在会发生这种情况？

在这种情况下，我有 Amat 7x7、Bmat 7x7、Emat 14x14、Smat 14x14

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编辑 2

好的，我使用 np.block() 解决了问题，如下面的 cmets 所述。非常感谢。

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Answer 1

假设您想要一个形状为(4, 8) 的二维数组，听起来好像您正在寻找numpy.block。它从 NumPy 1.13 开始可用，顾名思义，它从块中创建一个新数组，其中每个块都是一个现有数组。

在创建A 和B 的调用中还需要额外的一对方括号。 numpy.array的签名是：

array(object, dtype=None, copy=True, order='K', subok=False, ndmin=0)

因此，如果您编写np.array([1, 2, 3, 1], [3, 1, 5, 1])，那么您将两个参数传递给array 函数，第二个参数将被解释为dtype：即数组元素的所需数据类型。这就是您收到“数据类型不理解”错误的原因。相反，您希望将嵌套列表作为第一个参数传递：np.array([[1, 2, 3, 1], [3, 1, 5, 1]])。

把它们放在一起：

>>> import numpy as np
>>> A = np.array([[1, 2, 3, 1], [3, 1, 5, 1]])
>>> B = np.array([[1, 6, 8, 9], [9, 2, 7, 1]])
>>> E = np.block([[A, B], [B, A]])
>>> A
array([[1, 2, 3, 1],
       [3, 1, 5, 1]])
>>> B
array([[1, 6, 8, 9],
       [9, 2, 7, 1]])
>>> E
array([[1, 2, 3, 1, 1, 6, 8, 9],
       [3, 1, 5, 1, 9, 2, 7, 1],
       [1, 6, 8, 9, 1, 2, 3, 1],
       [9, 2, 7, 1, 3, 1, 5, 1]])

Answer 2

欢迎来到 Stack Overflow！

np.array 希望第一个参数是矩阵，第二个参数是数据类型。

在这里，您实际上发送了两个列表作为前两个参数。由于数字列表不是数据类型，因此它不了解您要做什么。您需要将其包含在一个列表中：

import numpy as np

A = np.array([[1,2,3,1],[3,1,5,1]])
B = np.array([[1,6,8,9],[9,2,7,1]])
E = np.array([[A, B],[B, A]])

要发送数据类型，您可以这样做，例如

D = np.array([1,2,3,4,5], np.float32)。 现在第二个参数是一个实际的数据类型，而不是一个列表。

Answer 3

你很接近，只是少了几个括号。对于矩阵，您需要给np.array 一个列表列表。

In [4]: import numpy as np
   ...: 
   ...: A = np.array([[1,2,3,1],[3,1,5,1]])
   ...: B = np.array([[1,6,8,9],[9,2,7,1]])
   ...: E = np.array([[A, B],[B, A]], dtype=int)
   ...: 

In [5]: E
Out[5]: 
array([[[[1, 2, 3, 1],
     [3, 1, 5, 1]],

    [[1, 6, 8, 9],
     [9, 2, 7, 1]]],


   [[[1, 6, 8, 9],
     [9, 2, 7, 1]],

    [[1, 2, 3, 1],
     [3, 1, 5, 1]]]])