Numpy : 具有多个元素的数组的真值是不明确的

Question

我真的很困惑为什么会出现这个错误。这是我的代码：

import numpy as np

x = np.array([0, 0])
y = np.array([10, 10])
a = np.array([1, 6])
b = np.array([3, 7])
points = [x, y, a, b]
max_pair = [x, y]
other_pairs = [p for p in points if p not in max_pair]
>>>ValueError: The truth value of an array with more than one element is ambiguous. 
Use a.any() or a.all()
(a not in max_paix)
>>>ValueError: The truth ...

让我感到困惑的是以下工作正常：

points = [[1, 2], [3, 4], [5, 7]]
max_pair = [[1, 2], [5, 6]]
other_pairs = [p for p in points if p not in max_pair]
>>>[[3, 4], [5, 7]]
([5, 6] not in max_pair)
>>>False

为什么在使用 numpy 数组时会发生这种情况？ not in/in 是否存在模棱两可？
使用any()\all() 的正确语法是什么？

Answer 1

Numpy 数组定义了一个自定义相等运算符，即它们是实现 __eq__ 魔术函数的对象。因此，== 运算符和所有其他依赖于这种相等性的函数/运算符调用此自定义相等函数。

Numpy 的相等性基于数组的元素比较。因此，作为回报，您会得到另一个带有布尔值的 numpy 数组。例如：

x = np.array([1,2,3])
y = np.array([1,4,5])
x == y

返回

array([ True, False, False], dtype=bool)

但是，in 运算符与 lists 组合需要仅返回 single 布尔值的相等比较。这就是错误要求all 或any 的原因。例如：

any(x==y)

返回True，因为结果数组中至少有一个值是True。 对比一下

all(x==y) 

返回False，因为不是结果数组的所有值都是True。

因此，在您的情况下，解决问题的方法如下：

other_pairs = [p for p in points if all(any(p!=q) for q in max_pair)]

print other_pairs 打印出预期的结果

[array([1, 6]), array([3, 7])]

为什么会这样？好吧，我们从 points 中寻找一个项目 p，其中 any 的条目不等于 all 的条目max_pair 中的项目 q。

Answer 2

背后的原因是它们完全是两个不同的对象。 np.array 有自己的操作员在上面工作。

它们与全局运算符any 和all 命名相同，但工作方式不完全相同，这种区别反映在它们是np.array 的方法这一事实上。

>>> x = np.array([0,9])
>>> x.any(axis=0)
True
>>> y = np.array([10, 10])
>>> y.all()
True
>>> y.all(axis=0)
True

同时：

>>> bool([])
False
>>> bool([[]])
True
>>> bool([[]][0])
False

注意第一个结果如何为假（在 python2 中）一个空列表被视为False。但是，其中包含另一个列表的列表，即使该列表为空，也不是False，而是True。评估内部列表再次返回False，因为它是空的。由于any 和all 是在转换为bool 时定义的，因此您看到的结果是不同的。

>>> help(all)
all(...)
    all(iterable) -> bool
    Return True if bool(x) is True for all values x in the iterable.

>>> help(any)
any(...)
    any(iterable) -> bool
    Return True if bool(x) is True for any x in the iterable.

查看逻辑 numpy 运算符的更好解释here