以 1024 为一组填充 numpy 数组中的数字

Question

我有一个大型 numpy 数组，其中元素增加如下

A = [512,2560,3584,5632,....]

元素总是至少相隔 1024

假设我需要将上面的数组转换为下面的数组，其中对于原始矩阵 A 的每个元素，我采用从 A[n] 到 A[n]+1024 的一系列值（以一个为单位），这些值变为新矩阵的值如下

A2 = [512,513,514,...,1535,2560,2561,2562,...3583,....]

我设置问题的方法是遍历原始矩阵 A，生成A[0] 和A[0]+1024 之间的值范围（例如），将它们分配给新数组等等。代码如下。约定是 A 作为原始种子矩阵

seed = 0
A2 = np.empty(len(A)*1024,)
for ind in range(len(A)):
    A2[seed:seed+1024] = np.arange(A[ind],A[ind]+1024)
    seed = seed+1024;

我得到了我需要的答案，但我想知道这是否是最好的方法。我是一名 matlab 用户，正在过渡到使用 python 和 numpy，但我还不习惯优化 numpy。我很感激任何帮助。

Answer 1

你可以使用broadcasting -

(A[:,None] + np.arange(1024)).ravel()

示例运行 -

# Input array
In [433]: A = np.array([512,2560,3584,5632])

# Add ranged numbers in a broadcasted way for elementwise addition   
In [434]: A[:,None] + np.arange(1024)
Out[434]: 
array([[ 512,  513,  514, ..., 1533, 1534, 1535],
       [2560, 2561, 2562, ..., 3581, 3582, 3583],
       [3584, 3585, 3586, ..., 4605, 4606, 4607],
       [5632, 5633, 5634, ..., 6653, 6654, 6655]])

# Finally flatten those for final output
In [435]: (A[:,None] + np.arange(1024)).ravel()
Out[435]: array([ 512,  513,  514, ..., 6653, 6654, 6655])

或者np.add.outer -

np.add.outer(A,range(1024)).ravel()

---

等效的 MATLAB 版本：

作为参考，MATLAB 版本利用等效的 broadcasting 和 bsxfun 并记住列优先顺序，看起来会沿着这些方向 -

>> A = [512,2560,3584,5632];
>> sums = bsxfun(@plus, A, [0:1023].');
>> [sums(1:3,1) ; sums(end-2:end,1)].'
ans =
         512         513         514        1533        1534        1535
>> [sums(1:3,2) ; sums(end-2:end,2)].'
ans =
        2560        2561        2562        3581        3582        3583
>> [sums(1:3,3) ; sums(end-2:end,3)].'
ans =
        3584        3585        3586        4605        4606        4607
>> [sums(1:3,4) ; sums(end-2:end,4)].'
ans =
        5632        5633        5634        6653        6654        6655
>> out = reshape(sums,1,[]);
>> [out(1:3) out(end-2:end)]
ans =
         512         513         514        6653        6654        6655

Answer 2

你可以使用：

(A.reshape(-1,1) + numpy.arange(1024)).reshape(-1)

它的工作原理如下：

1. 首先我们使用reshape(-1,1)得到一个n×1数组；
2. 接下来我们使用广播将0到1024添加到每一行；和
3. 然后我们将其重新整形为一维数组。