Numpy：随机播放元素的子集

Question

我有一个二维 numpy 数组，将其解释为一个网格，并且想要置换元素的一个子集。 更准确地说，一条边映射到一条边，一个角映射到一个角。

• np.random.shuffle 可以完成这项工作，只要元素的任何排列都可以。

我可以通过以下方式进入角落：

a = np.arange(16).reshape((4,4))
a[[0,0,-1,-1],[0,-1,0,-1]]

但是，当我打电话时

np.random.shuffle(a[[0,0,-1,-1],[0,-1,0,-1]])

数组没有改变。阅读https://docs.scipy.org/doc/numpy-1.13.0/reference/arrays.indexing.html，我发现上面使用了Advanced Slicing，它返回一个副本，而不是一个视图。 但是这个副本是原地洗牌的，所以没有结果要分配给原始数组。

所以问题是，我如何置换所选索引的元素？

Answer 1

您可以使用np.random.permutation 获取输入序列的随机副本，然后使用索引对其进行分配：

In [19]: a = np.arange(16).reshape((4,4))

In [20]: a
Out[20]:
array([[ 0,  1,  2,  3],
       [ 4,  5,  6,  7],
       [ 8,  9, 10, 11],
       [12, 13, 14, 15]])

In [21]: a[[0,0,-1,-1],[0,-1,0,-1]] = np.random.permutation(a[[0,0,-1,-1],[0,-1,0,-1]])

In [22]: a
Out[22]:
array([[12,  1,  2, 15],
       [ 4,  5,  6,  7],
       [ 8,  9, 10, 11],
       [ 0, 13, 14,  3]])

此外，您可以使用 a[::a.shape[0]-1, ::a.shape[1]-1]

获得阵列 4 个角的视图

但是，由于它的结果是一个二维 numpy 数组，因此洗牌只会沿第一个轴洗牌。

Answer 2

罪魁祸首是 np.random.shuffle 确实就地更改了数组并且从不返回值，随机排序条目。您的代码更改了包含角的新临时数组，该数组已更改，但您没有引用它，因此您看不到任何更改。签出：

>>> import numpy as np 
>>> a = np.arange(16).reshape((4,4))
>>> a
array([[ 0,  1,  2,  3],
       [ 4,  5,  6,  7],
       [ 8,  9, 10, 11],
       [12, 13, 14, 15]])
>>> np.random.shuffle(a)
>>> a
array([[12, 13, 14, 15],
       [ 4,  5,  6,  7],
       [ 8,  9, 10, 11],
       [ 0,  1,  2,  3]])
>>> np.random.shuffle(a)
>>> a
array([[ 0,  1,  2,  3],
       [ 4,  5,  6,  7],
       [12, 13, 14, 15],
       [ 8,  9, 10, 11]])
>>> a[[0,0,-1,-1],[0,-1,0,-1]]
array([ 0,  3,  8, 11])
>>> np.random.shuffle(a[[0,0,-1,-1],[0,-1,0,-1]])
>>> b = a[[0,0,-1,-1],[0,-1,0,-1]]
>>> np.random.shuffle(b)
>>> b
array([ 0, 11,  8,  3])
>>>  

现在您只需使用 b 重新分配角点。请注意，我的示例中的角是从已经洗牌的数组 a 中取出的。