python - 如何搜索数组列表

Question

考虑以下两个数组的列表:

from numpy import array

a = array([0, 1])
b = array([1, 0])

l = [a,b]

然后正确找到a的索引给出

l.index(a)
>>> 0

虽然这对 b 不起作用:

l.index(b)
ValueError: The truth value of an array with more than one element is ambiguous. 
Use a.any() or a.all()

在我看来，调用列表的 .index 函数不适用于 numpy 数组列表。

有人知道解释吗？到目前为止，我总是通过将数组转换为字符串来解决这个问题。有人知道更优雅、更快速的解决方案吗？

Answer 1

好问题实际上是 l.index[a] 如何返回正确的值。因为 numpy 数组以特殊方式处理相等性:l[1] == b 通过比较各个值返回一个数组而不是 bool 值。这里它给出了 array([ True, True], dtype=bool) 不能直接转换为 bool 值，因此错误。

事实上，Python 使用丰富的比较，特别是 PyObject_RichCompareBool将搜索到的值与列表中的每个元素进行比较是序列，这意味着它首先测试身份(a is b)，然后是相等性(a == b)。因此对于第一个元素，因为 a 是 l[0]，恒等式为真，返回索引 0。

但对于任何其他元素，与第一个元素的同一性是错误的，相等性测试会导致错误。 (感谢 Ashwini Chaudhary 在评论中的精彩解释)。

您可以通过测试包含与 l[0] 相同元素的数组的新副本来确认:

d = array([0,1])
l.index(d)

它给出了同样的错误，因为 identity 是假的，相等性测试引发了错误。

这意味着您不能依赖任何使用比较(index、in、remove)的列表方法，而必须使用自定义函数，例如@orestiss 提出的函数。或者，由于 numpy 数组列表似乎难以使用，您应该考虑包装数组:

>>> class NArray(object):
    def __init__(self, arr):
        self.arr = arr
    def array(self):
        return self.arr
    def __eq__(self, other):
        if (other.arr is self.arr):
            return True
        return (self.arr == other.arr).all()
    def __ne__(self, other):
        return not (self == other)


>>> a = array([0, 1])
>>> b = array([1, 0])
>>> l = [ NArray(a), NArray(b) ]
>>> l.index(NArray(a))
0
>>> l.index(NArray(b))
1