将数组转换为二进制数组

Question

我目前有一个包含以下数据的 numpy 数组：

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

我需要将其转换成如下所示的数组：

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

我认识到第一步显然是转换为浮点数，但我不知道下一步从哪里开始。有没有可以很好用的地图功能？一个拉姆达？一个for循环？我觉得如果我已经以不同的数组格式拥有它会很简单，但我不知道如何有条件地添加一个维度，然后用与已经存在的完全相反的二进制填充它。所有这些都基于 if-then 条件吗？抱歉，我只是对 Python 比较陌生，所以我还不知道所有的工具。

Answer 1

您可以在适当的模板中使用高级索引：

small_example = np.array([1,0,0,1,1,1,0,1])
(1-np.eye(2))[small_example]
# array([[1., 0.],
#        [0., 1.],
#        [0., 1.],
#        [1., 0.],
#        [1., 0.],
#        [1., 0.],
#        [0., 1.],
#        [1., 0.]])

同样的想法也可以使用np.where实现：

np.where(small_example[:,None], *np.eye(2))
# array([[1., 0.],
#        [0., 1.],
#        [0., 1.],
#        [1., 0.],
#        [1., 0.],
#        [1., 0.],
#        [0., 1.],
#        [1., 0.]])

更直接的方法展示了如何创建列和行向量，如何将它们一起广播以及如何转换dtype：

(np.c_[small_example]^np.r_[:2]).astype(float)
# array([[1., 0.],
#        [0., 1.],
#        [0., 1.],
#        [1., 0.],
#        [1., 0.],
#        [1., 0.],
#        [0., 1.],
#        [1., 0.]])

我们还可以对输入及其“负数”进行列堆叠；我们使用1.0 来触发类型提升：

np.c_[small_example,1.0-small_example]
# array([[1., 0.],
#        [0., 1.],
#        [0., 1.],
#        [1., 0.],
#        [1., 0.],
#        [1., 0.],
#        [0., 1.],
#        [1., 0.]])