python - 用数组对象的一维数组创建一个矩阵

Question

我想将数组对象的一维数组转换为 numpy 矩阵，以在行上执行其元素的总和。数组的一维数组是:

 out = array([[array([0]), array([ 23.]), array([0]), array([0]),
    array([ 1.,  0.]), array([0]), array([0]), array([0])],
   [array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 18.]), array([ 0.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.])],
   [array([ 0.]), array([ 19.]), array([ 15.]), array([ 25.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 1.])],
   [array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 20.]), array([ 20.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.])],
   [array([ 22.]), array([ 26.]), array([ 23.]), array([ 18.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.])],
   [array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 20.]), array([ 13.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.])],
   [array([ 0.]), array([ 16.]), array([ 20.]), array([ 18.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.])],
   [array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 18.]), array([ 0.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.])],
   [array([0]), array([ 23.]), array([0]), array([0]),
    array([ 1.,  0.]), array([0]), array([0]), array([0])]], dtype=object)

首先，我想对不同数组中的 double 值(如果存在)求和，这是第一个数组 (1+0) 和最后一个数组 (1+0) 的情况，以获得最终的 1D包含所有单个值的数组的数组:

 out 2 = array([[array([0]), array([ 23.]), array([0]), array([0]),
    array([ 1]), array([0]), array([0]), array([0])],
   [array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 18.]), array([ 0.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.])],
   [array([ 0.]), array([ 19.]), array([ 15.]), array([ 25.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 1.])],
   [array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 20.]), array([ 20.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.])],
   [array([ 22.]), array([ 26.]), array([ 23.]), array([ 18.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.])],
   [array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 20.]), array([ 13.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.])],
   [array([ 0.]), array([ 16.]), array([ 20.]), array([ 18.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.])],
   [array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 18.]), array([ 0.]),
    array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.]), array([ 0.])],
   [array([0]), array([ 23.]), array([0]), array([0]),
    array([ 1.]), array([0]), array([0]), array([0])]], dtype=object)

一旦我得到“out2”，我想用它制作一个矩阵(8X8，不应该考虑out2的最后一个数组，因为它等于第一个)，这样“out2”的第一个数组将是新矩阵的第一个原始数据，第二个数组，第二个原始数据，依此类推。这个想法是对所有列将新矩阵第一列的前两行、第一列的后两行相加，直到最后。

最终输出应由 4 个数组组成(求和后):

sum1 = [0,23,18,0,1,0,0,0]
sum2 = [0,19,35,45,0,0,0,0]
sum3 = [22,26,43,31,0,0,0,0]
sum4 = [0,23,18,0,1,0,0,0]

如何在 numpy 中完成此操作？谢谢

Answer 1

不确定 out2 与所有这些单元素数组；也许这只是您并不真正需要的中间步骤。无论如何，您可以使用 map 将 sum 应用于行中的所有子列表。这将生成一个 native Python 列表列表，然后您可以使用 array 将其转回 numpy“矩阵”:

from numpy import array
out = array([[array([0]), ..., array([0])]], dtype=object)
matrix = array(map(lambda row: map(sum, row), out))

矩阵的输出:(或者，使用matrix=matrix[:-1,:]排除最后一行。)

[[  0.  23.   0.   0.   1.   0.   0.   0.]
 [  0.   0.  18.   0.   0.   0.   0.   0.]
 [  0.  19.  15.  25.   0.   0.   0.   1.]
 [  0.   0.  20.  20.   0.   0.   0.   0.]
 [ 22.  26.  23.  18.   0.   0.   0.   0.]
 [  0.   0.  20.  13.   0.   0.   0.   0.]
 [  0.  16.  20.  18.   0.   0.   0.   0.]
 [  0.   0.  18.   0.   0.   0.   0.   0.]
 [  0.  23.   0.   0.   1.   0.   0.   0.]]

现在，您可以使用，例如matrix[0:2,:] 获取该矩阵的前两行，转置它们并使用 map 和 sum 获取列的总和。应用array来获取numpy数组。

sum1 = array(map(sum, matrix[0:2,:].transpose()))

当然，您也可以通过计算上述所有内容的列表理解创建一个数组，将所有这些放入 4x8 矩阵中。这里，sums[0] 将对应于上面的 sum1。

sums = array([map(sum, matrix[i:i+2,:].transpose()) 
              for i in range(0, len(matrix), 2)])

或者，更简单，使用 numpy 矩阵加法，将从第 0 行开始的矩阵的每隔一行 (matrix[0::2]) 与其他行相加从第 1 行开始的行 (matrix[1::2]):

sums = matrix[0::2] + matrix[1::2]

sums 的输出:(请注意，您的 sum4 是错误的；您使用了第 8 行和第 9 行。)

[[  0.  23.  18.   0.   1.   0.   0.   0.]
 [  0.  19.  35.  45.   0.   0.   0.   1.]
 [ 22.  26.  43.  31.   0.   0.   0.   0.]
 [  0.  16.  38.  18.   0.   0.   0.   0.]]