通过数组值和数组值相关操作进行数组索引

Question

我正在使用 numpy 在 python 中开发一个有限体积的传热模型。我有许多垂直堆叠的单元（计划明年转移到 3d 模型），每个单元都有不同的温度。

---

*要计算电池之间的热传递，我需要取决于电池温度的热导率。 热导率及其相应温度（以摄氏度为单位）存储在矩阵TC 中，电池温度（以摄氏度为单位）存储在向量（将来在矩阵中）T_Cell 中。这些数组看起来像：

TC = numpy.array([[0,569],[1,574],[2,582],[3,590],[4,598],[5,606],[6,613],[7,620]])
T_Cell  = numpy.array([[7],[5],[5],[4],[4],[3],[1],[0],[0]])

TC 中的温度对应于它们的行索引，因此可以通过温度索引（存储在 T_Cell 中的值）来访问热导率，例如电池温度为T_Cell=5。这里显示的是索引为 2 的单元格：

TC_Cell = TC[numpy.round(T_Cell[2]),1]

导致TC_Cell = 606。 是否有一个阵列操作可以让我在与T_Cell 形状相同的阵列中获得电池的热导率（仅取决于电池的温度）？比如TC和T_Cell的数组如上图：

TC_Cell = TC[T_Cell, 1]

因此 TC_Cell 的结果如下所示：

TC_Cell = array([[620], [606], [606], [598], [598], [590], [574], [569], [569]])

不需要插值，因为我已经将 TC 中的值插值到令人满意的程度（此处未显示以保持干净，数组中的值也被简化且物理上不正确）。*

我真的不知道为什么，但是突然之间它的工作方式与我的示例中显示的完全一样......也许我的代码中某处有错字...... :-/ 虽然我的第二个问题仍未解决。

---

我的第二个问题是： 我有一个微分方程，它的解取决于一个参数是零还是非零。这个参数取决于单元格，所以它可能是

Arg = numpy.array([[0.12],[0.9],[0],[0],[0.2]])

目前我决定使用哪种解决方案的方法是在Arg-vector（将来：3d-array）上运行一个for循环并检查一个单元格是否为0。喜欢：

a=1
c=2
d=3
for cell in range(numpy.size(Arg, 0)):
    if Arg[cell, 0] != 0:
        # Solution1:
        Solution[cell] = (a / Arg[cell] + c) * numpy.e**(Arg[cell] * d) - (a / Arg[cell])
    elif Arg[cell, 0] == 0:
        # Solution2:
        Solution[cell] = a * d + c

结果：

Solution = array([[  6.47773728],
   [ 45.18138759],
   [  5.        ],
   [  5.        ],
   [  7.7548316 ]])

是否有可以避免使用 for 循环的数组操作？
为了避免由于缺少信息而造成的进一步混乱：a 也是一个与 @ 大小/形状相同的数组987654339@:

a = numpy.array([[1],[1],[1],[1],[1]])

（而且值不一定是1！）

提前感谢您的帮助！

Answer 1

试试这个：

[a,b,c] = [1,2,3]
Arg = numpy.array([[0.12],[0.9],[0],[0],[0.2]])
Solution = Arg
Solution[Solution ==0] = 1
Solution = Solution * a * b * c
print(Solution)

返回：

[[ 0.72]
 [ 5.4 ]
 [ 6.  ]
 [ 6.  ]
 [ 1.2 ]]

不要试图将Arg中的0值排除在乘法之外，只需将它们更改为1，这在乘法中是中性的，因此与避免乘法具有相同的效果。