python - 如何切片 2D numpy 数组以获得它的直接邻居？

Question

我想遍历我的 2D numpy 数组并检查它的所有直接邻居。如果我像这样创建一个 numpy 数组:

tilemap = np.arange(16).reshape(4,4)

它看起来像这样:

 [[ 0  1  2  3]
 [ 4  5  6  7]
 [ 8  9 10 11]
 [12 13 14 15]]

我为帮助我找到数组中每个点的邻居而创建的循环如下所示:

 import numpy as np

 mapwidth = 4
 mapheight = 4

 tilemap = np.arange(mapwidth * mapheight).reshape(mapwidth, mapheight)

 row = 0
 for i in tilemap:
     count = 0
     for j in i:
         column = j % mapwidth
         check = tilemap[row-1:row+2, column-1:column+2]
         print(check)
         count += 1
         if count % mapheight == 0:
             row += 1

但是，当我这样做时，我不会在数组中找到值为 0、1、2、3、4、8 和 12 的点的任何邻居。我明白为什么会这样。例如，如果我取值 8。它的索引为 [2,0]。 row-1 将导致 -1，这与本例中的索引 3 相同。 row+2 是 2。切片 2:3 将没有结果，因为 2 和 3 之间没有任何结果。

无论如何，我正在寻找的结果是这样的(对于值 8):

[[4  5]
[ 8  9]
[12 13]]

我知道我可以通过堆积一些 if 语句来实现这一点，但我想知道是否有更优雅的方法来处理这个问题。

感谢您的宝贵时间。

(对于那些好奇的人):例如邻居值 11 实际上像我希望的那样返回，没有任何错误。它返回这个:

[[6  7]
[10 11]
[14 15]]

编辑:

我还应该提到我试过这个:

check = np.take(tilemap, tilemap[row-1:row+2, column-1:column+2], mode = 'clip')

但这没有用。

Answer 1

您可以简化循环的编写方式，而不是过多地假设数组的内容，从而使您的代码更加灵活。 Numpy 有一个 nditer可用于迭代数组的类。您还可以使用它来获取 multi-dimensional index每个元素。使用 ndenumerate 可以进一步简化迭代类，类似于 Pythons 内置 enumerate .如果你不需要取回元素，只取回索引，你可以使用 ndindex .下面是一个使用 ndindex 的例子:

for r, c in ndindex(tilemap.shape):
    check = tilemap[max(r-1, 0):min(r+1, mapheight), max(c-1, 0):min(c+1, mapwidth)]
    print(check)