Python动态数组分配，Matlab风格

Question

我正在尝试将我构建的一些 Matlab 库移动到 python 环境中。到目前为止，我面临的最大问题是基于索引规范的数组动态分配。例如，使用 Matlab，键入以下内容:

x = [1 2];
x(5) = 3;

会导致:

x = [ 1     2     0     0     3]

换句话说，我事先并不知道 (x) 的大小，也不知道它的内容。该数组必须根据我提供的索引动态定义。

在 python 中，尝试以下操作:

from numpy import *
x = array([1,2])
x[4] = 3

会导致以下错误:IndexError:索引超出范围。解决方法是在循环中递增数组，然后将所需的值分配为:

from numpy import *
x = array([1,2])

idx = 4
for i in range(size(x),idx+1):
    x = append(x,0)

x[idx] = 3
print x

它可以工作，但它不是很方便，而且对于 n 维数组来说可能会变得非常麻烦。我想通过子类化 ndarray 来实现我的目标，但我不确定它是否可行。有人知道更好的方法吗？

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感谢您的快速回复。我不知道 setitem 方法(我是 Python 的新手)。我简单地覆盖了 ndarray 类，如下所示:

import numpy as np

class marray(np.ndarray):

    def __setitem__(self, key, value):

        # Array properties
        nDim = np.ndim(self)
        dims = list(np.shape(self))

        # Requested Index
        if type(key)==int: key=key,
        nDim_rq = len(key)
        dims_rq = list(key)

        for i in range(nDim_rq): dims_rq[i]+=1        

        # Provided indices match current array number of dimensions
        if nDim_rq==nDim:

            # Define new dimensions
            newdims = []
            for iDim in range(nDim):
                v = max([dims[iDim],dims_rq[iDim]])
                newdims.append(v)

            # Resize if necessary
            if newdims != dims:
              self.resize(newdims,refcheck=False)

        return super(marray, self).__setitem__(key, value)

它就像一个魅力!但是，我需要修改上面的代码，以便 setitem 允许更改此请求后的维数:

a = marray([0,0])
a[3,1,0] = 0

不幸的是，当我尝试使用诸如

之类的 numpy 函数时

self = np.expand_dims(self,2)

返回的类型是 numpy.ndarray 而不是 ma​​in.marray。如果提供 marray 作为输入，关于如何强制 numpy 函数输出 marray 的任何想法？我认为使用 array_wrap 应该是可行的，但我一直找不到确切的方法。任何帮助将不胜感激。

Answer 1

冒昧地更新我来自 Dynamic list that automatically expands 的旧答案.认为这应该可以满足您的大部分需求

class matlab_list(list):
    def __init__(self):
        def zero():
            while 1:
                yield 0
        self._num_gen = zero()

    def __setitem__(self,index,value):
        if isinstance(index, int):
            self.expandfor(index)
            return super(dynamic_list,self).__setitem__(index,value)

        elif isinstance(index, slice):
            if index.stop<index.start:
                return super(dynamic_list,self).__setitem__(index,value)
            else:
                self.expandfor(index.stop if abs(index.stop)>abs(index.start) else index.start)
            return super(dynamic_list,self).__setitem__(index,value)

    def expandfor(self,index):
            rng = []
            if abs(index)>len(self)-1:
                if index<0:
                    rng = xrange(abs(index)-len(self))
                    for i in rng:
                        self.insert(0,self_num_gen.next())
                else:
                    rng = xrange(abs(index)-len(self)+1)
                    for i in rng:
                        self.append(self._num_gen.next())

# Usage
spec_list = matlab_list()
spec_list[5] = 14