向量数组的条件赋值语法

Question

我是 Julia 新手，更多来自 Matlab 和 Python。

我无法理解向量数组的条件赋值的 Julia 语法。对我来说，这似乎与数字数组的条件赋值不一致。

对于数字数组，我可以执行以下操作：

a = [1,2,3]
b = [0,1,1]
a[b.>0] .= 5

这会将 a 的两个元素替换为新值 5。

我的实际工作示例是使用 Array{Int64,1} 类型元素的数组：

a = [[1,0,0], [0,1,0], [0,0,1]]
b = [0,1,1]
a[b.>0] .= Int64[0,0,5]

这不起作用，输出是： ERROR: DimensionMismatch("array could not be broadcast to match destination")

但是，这条线有效：

a[b.>0] .= [Int64[0,0,5]]

我无法理解这一点，因为在后一种情况下，按元素赋值 (.=) 对我来说更没有意义，因为左右两个数组的大小不同。

谁能解释一下？

提前致谢。

Answer 1

操作：

x .= y

尝试遍历x 和y 并执行分配。一个简单的例子是：

julia> x = [1,2,3,4]
4-element Array{Int64,1}:
 1
 2
 3
 4

julia> y = [12,14]
2-element Array{Int64,1}:
 12
 14

julia> x[[2,4]] .= y
2-element view(::Array{Int64,1}, [2, 4]) with eltype Int64:
 12
 14

julia> x
4-element Array{Int64,1}:
  1
 12
  3
 14

我们看到左侧和右侧有 2 个元素，因此可以执行就地分配。

然后 Julia 有一个特殊规则，如果右侧的容器长度为 1，它可以扩展以匹配左侧的大小（这也适用于大于 1 的维度，但让我们关注一个简​​单的案例）。

例如你有：

julia> x = [1,2,3,4]
4-element Array{Int64,1}:
 1
 2
 3
 4

julia> x[[2,4]] .= 11
2-element view(::Array{Int64,1}, [2, 4]) with eltype Int64:
 11
 11

julia> x
4-element Array{Int64,1}:
  1
 11
  3
 11

julia> length(11)
1

julia> x[[2,4]] .= [11]
2-element view(::Array{Int64,1}, [2, 4]) with eltype Int64:
 11
 11

julia> x
4-element Array{Int64,1}:
  1
 11
  3
 11

julia> length([1])
1

这里需要注意的一个关键点是 [1] 和 1 在这种情况下的行为完全相同，因为数字被认为是在广播中保存该数字的 1 元素容器。

现在来看你的例子：

a = [[1,0,0], [0,1,0], [0,0,1]]
b = [0,1,1]
a[b.>0] .= Int64[0,0,5]

失败是因为：

julia> length(a[b.>0])
2

julia> length(Int64[0,0,5])
3

我们发现尺寸不匹配。

但是在：

a[b.>0] .= [Int64[0,0,5]]

你有：

julia> length([Int64[0,0,5]])
1

所以长度为 1 的容器会被扩展。

但是请注意，您很可能不想进行a[b.>0] .= [Int64[0,0,5]] 赋值，因为a 将拥有相同的数组Int64[0,0,5]。例如

julia> a = [[1,0,0], [0,1,0], [0,0,1]]
3-element Array{Array{Int64,1},1}:
 [1, 0, 0]
 [0, 1, 0]
 [0, 0, 1]

julia> b = [0,1,1]
3-element Array{Int64,1}:
 0
 1
 1

julia> a[b.>0] .= [Int64[0,0,5]]
2-element view(::Array{Array{Int64,1},1}, [2, 3]) with eltype Array{Int64,1}:
 [0, 0, 5]
 [0, 0, 5]

julia> a
3-element Array{Array{Int64,1},1}:
 [1, 0, 0]
 [0, 0, 5]
 [0, 0, 5]

julia> a[2][1] = 100
100

julia> a
3-element Array{Array{Int64,1},1}:
 [1, 0, 0]
 [100, 0, 5]
 [100, 0, 5]

在大多数情况下，这不是您想要的。例如，一个更安全的方法是像这样的for 循环：

julia> a = [[1,0,0], [0,1,0], [0,0,1]]
3-element Array{Array{Int64,1},1}:
 [1, 0, 0]
 [0, 1, 0]
 [0, 0, 1]

julia> b = [0,1,1]
3-element Array{Int64,1}:
 0
 1
 1

julia> for i in axes(b, 1)
           b[i] > 0 && (a[i] = Int64[0,0,5])
       end

julia> a
3-element Array{Array{Int64,1},1}:
 [1, 0, 0]
 [0, 0, 5]
 [0, 0, 5]

julia> a[2][1] = 100
100

julia> a
3-element Array{Array{Int64,1},1}:
 [1, 0, 0]
 [100, 0, 5]
 [0, 0, 5]

您可以看到a 的每个条目都是一个不同的对象。

Answer 2

逻辑索引只选择条件为真的那些元素。在您的a[b.>0] 的情况下，它选择了两个元素：

julia> a[b.>0]
2-element Array{Int64,1}:
 2
 3

您正在尝试将三个元素分配到这两个位置：

julia> a[b.>0] .= [10,20,30]
ERROR: DimensionMismatch("array could not be broadcast to match destination")

您可以做的是也使用相同的条件逻辑对您分配的值数组进行子集，以选择应该分配哪两个元素：

julia> a[b.>0] .= [10,20,30][b.>0]
2-element view(::Array{Int64,1}, [2, 3]) with eltype Int64:
 20
 30

julia> a
3-element Array{Int64,1}:
  1
 20
 30

语法a[b.>0] .= [Int64[0,0,5]] 仅在a 是Any 数组时才有效，它意味着完全不同的东西。它将值数组本身广播到所有选定的位置——也就是说，它将整个数组作为重复元素放入a！

julia> a = Any[1,2,3]
3-element Array{Any,1}:
 1
 2
 3

julia> a[b.>0] .= [Int64[0,0,5]]
2-element view(::Array{Any,1}, [2, 3]) with eltype Any:
 [0, 0, 5]
 [0, 0, 5]

julia> a
3-element Array{Any,1}:
 1
  [0, 0, 5]
  [0, 0, 5]