python - scipy - 在二维中捕获分子的晶格结构

Question

这是之前 stackoverflow 问题的延续 here

我想在二维中进行。我尝试了以下方法:

for i in range(pos):
    steps=0   #the steps that the particle does until it falls in  a trap
    in_pos = sc.random.randint(0, len(grid), 2)
    initial_trap=False
    while initial_trap==False:
        #the step of the particle can be one of this
        step=sc.array(random.choice([[0, 1], [1, 0], [0, -1], [-1, 0]]))          
        # Check position for edges and fix if required

        if in_pos + step > sc.size(grid) - 1:
            in_pos = 0
        elif in_pos + step < 0:
            in_pos = sc.size(grid) - 1
        else:
            in_pos += step


        # Check if it's a trap in order to stop the loop

        if grid[in_pos] == 0:
            initial_trap = True

        # If it isn't a trap, continue
        steps+=1
    steps_count.append(steps)
return steps_count

我也试过:

in_pos_x =int(sc.random.randint(0, len(grid), 1)) #initial position of particle in x axis
in_pos_y =int(sc.random.randint(0, len(grid), 1)) #initial position of particle in y axis

if  in_pos_x + step > len(grid)- 1 and in_pos_y + step > len(grid)-1:
    in_pos_x = 0
    in_pos_y = 0
elif in_pos_x + step < 0 and in_pos_y + step < 0:
    in_pos_x = len(grid)- 1
    in_pos_y = len(grid)- 1
else:    in_pos_x += step
    in_pos_y += step

if grid[in_pos_x][in_pos_y] == 0:
    initial_trap = True

最后，我尝试使用列表，而不是数组。

in_pos = (scipy.random.randint(0,len(grid),2)).tolist()
step=random.choice([[0, 1], [1, 0], [0, -1], [-1, 0]])

但也没有成功。我迷路了!

----------------错误信息----------------------------

如果运行它给我的程序:

'具有多个元素的数组的真值不明确。在“if (in_pos + step) > sc.size(grid) - 1:”行中使用 a.any() 或 a.all()'

如果我使用 if sc.any(in_pos + step) > sc.size(grid) - 1: 或 if sc.any(grid[in_pos]) == 0: 它运行但我使用了 print(grid[in_pos]) 并且我认为它根本不会改变值!它没有获得值“0”，因此循环永远不会结束。

Answer 1

评论之后，我想我明白你要去哪里了。

我猜你使用的是周期性边界，但你所做的检查是错误的:

# Check position for edges and fix if requireD

if in_pos + step > sc.size(grid) - 1:
    in_pos = 0
elif in_pos + step < 0:
    in_pos = sc.size(grid) - 1
else:
    in_pos += step

size 返回数组中元素的总数。您需要检查数组的各个长度(在 x 和 y 方向)。在这里，shape 是你的 friend 。并且您需要更正超出限制的索引，而不是全部。 mod 运算符 % 可以使用。所以上面的代码可以简单的重写为:

# Move by step
in_pos += step
# Correct according to periodic boundaries
in_pos = in_pos % grid.shape    # or simply in_pos %= grid.shape

第二个问题是grid的索引。可以这么说，你做的方式不是你想要的(check the docs for details)。对于您的简单案例，它可以重写为:

if grid[in_pos[0], in_pos[1]] == 0:
    initial_trap = True