python - 在一个数组中搜索特定元素并将整个对应行复制到另一个数组中

Question

我有以下问题，到目前为止我还没有在任何地方找到任何有用的提示。

我有两个数组，如下所示:

sample_nodes = [[ ID_1    x1    y1    z1]
                [ ID_2    x2    y2    z2]
                [ ID_3    x3    y3    z4]
                .
                .
                .
                [ ID_n    xn    yn    zn]]

和

sample_elements = [[[ ID_7    0    0    0]
                    [ ID_21   0    0    0]
                    [ ID_991  0    0    0]
                    [ ID_34   0    0    0]]

                   [[ ID_67   0    0    0]
                    [ ID_1    0    0    0]
                    [ ID_42   0    0    0]
                    [ ID_15   0    0    0]]

                    .
                    .
                    .

                   [[ ID_33   0    0    0]
                    [ ID_42   0    0    0]
                    [ ID_82   0    0    0]
                    [ ID_400  0    0    0]]]

sample_nodes 具有 x、y 和 z 坐标，这些坐标是 sample_elements 所需的，其中 ID 以随机顺序排列。因此，我必须查看 sample_elements 数组中每一行的每个 ID，并从 sample_nodes 中找出相应的 x、y 和 z 坐标，并再次将零值替换回与 ID 对应的 sample_elements 数组中。

我对 python 和 numpy 都很陌生，因此不知道如何去做。提前感谢大家提供解决此问题的任何指示。

此外，sample_elements 中的所有 ID 都存在于 sample_nodes 中。只有在 sample_elements 中它们是随机排列的，因为它们是由名为 Gmsh 的网格划分软件生成的。我实际上是在尝试解析它的输出网格文件。

Answer 1

您可以使用 np.searchsorted形成原始行顺序，然后用它简单地索引到 sample_nodes 将为我们提供所需的输出。因此，我们会有这样的实现 -

sample_nodes[np.searchsorted(sample_nodes[:,0],sample_elements[:,0])]

sample 运行-

In [80]: sample_nodes
Out[80]: 
array([[1, 3, 3, 6],
       [3, 2, 4, 8],
       [4, 2, 3, 4],
       [5, 3, 0, 8],
       [6, 8, 2, 3],
       [7, 4, 6, 3],
       [8, 3, 8, 4]])

In [81]: sample_elements
Out[81]: 
array([[7, 0, 0, 0],
       [5, 0, 0, 0],
       [3, 0, 0, 0],
       [6, 0, 0, 0]])

In [82]: sample_nodes[np.searchsorted(sample_nodes[:,0],sample_elements[:,0])]
Out[82]: 
array([[7, 4, 6, 3],
       [5, 3, 0, 8],
       [3, 2, 4, 8],
       [6, 8, 2, 3]])

---

如果 sample_nodes 中的 ID 没有排序，我们需要使用可选参数 sorter 和 np.searchsorted ，就像这样 -

sidx = sample_nodes[:,0].argsort()
row_idx = np.searchsorted(sample_nodes[:,0],sample_elements[:,0],sorter=sidx)
out = sample_nodes[sidx[row_idx]]

sample 运行-

In [98]: sample_nodes
Out[98]: 
array([[3, 3, 3, 6],
       [5, 2, 4, 8],
       [8, 2, 3, 4],
       [1, 3, 0, 8],
       [4, 8, 2, 3],
       [7, 4, 6, 3],
       [6, 3, 8, 4]])

In [99]: sample_elements
Out[99]: 
array([[7, 0, 0, 0],
       [5, 0, 0, 0],
       [3, 0, 0, 0],
       [6, 0, 0, 0]])

In [100]: out
Out[100]: 
array([[7, 4, 6, 3],
       [5, 2, 4, 8],
       [3, 3, 3, 6],
       [6, 3, 8, 4]])