python - 构建二维金字塔数组 - Python/NumPy

Question

一段时间以来，我一直在绞尽脑汁想制作这个数组，但未能以矢量化方式成功完成。

我需要一个函数，它接受大小为 n 的二维数组并生成大小为 (n, n) 的二维数组，如下所示:

n = 6

np.array([[0,0,0,0,0,0],
          [0,1,1,1,1,0],
          [0,1,2,2,1,0],
          [0,1,2,2,1,0],
          [0,1,1,1,1,0],
          [0,0,0,0,0,0],

(并且可以接受奇数参数)

如有任何建议，我们将不胜感激，谢谢!

Answer 1

方法 #1

我们可以使用broadcasting -

def pyramid(n):
    r = np.arange(n)
    d = np.minimum(r,r[::-1])
    return np.minimum.outer(d,d)

方法 #2

我们也可以使用concatenation来创建d，像这样-

d = np.r_[np.arange(n//2),np.arange(n//2-(n%2==0),-1,-1)]

因此，给我们一个替代的单行 -

np.minimum.outer(*(2*[np.r_[np.arange(n//2),np.arange(n//2-(n%2==0),-1,-1)]]))

样本运行-

In [83]: pyramid(5)
Out[83]: 
array([[0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1, 0],
       [0, 1, 2, 1, 0],
       [0, 1, 1, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0]])

In [84]: pyramid(6)
Out[84]: 
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1, 1, 0],
       [0, 1, 2, 2, 1, 0],
       [0, 1, 2, 2, 1, 0],
       [0, 1, 1, 1, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0]])

In [85]: pyramid(8)
Out[85]: 
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
       [0, 1, 2, 2, 2, 2, 1, 0],
       [0, 1, 2, 3, 3, 2, 1, 0],
       [0, 1, 2, 3, 3, 2, 1, 0],
       [0, 1, 2, 2, 2, 2, 1, 0],
       [0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]])