python - 用随机数填充的 Numpy 数组，这样您只能沿 x/y 轴将值更改 1

Question

我知道如何创建一个充满随机数的 numpy 数组，例如:np.random.randint(0, 100, (5, 5))。

但是如何创建一个充满随机数的 numpy 数组，使两个相邻单元格之间的差异小于或等于 1？

谢谢

Answer 1

每一行都可以相差 1。因此生成一个差值数组:

In [83]: H, W = 5, 5

In [84]: np.random.randint(-1, 2, size=(H,1))
Out[84]: 
array([[ 1],
       [-1],
       [-1],
       [-1],
       [ 0]])

现在求累计和:

In [85]: np.add.accumulate([[ 1], [-1], [-1], [-1], [ 0]])
Out[85]: 
array([[ 1],
       [ 0],
       [-1],
       [-2],
       [-2]])

同样，每列可以相差 1。因此再次生成一个差值数组，并找到累计和:

In [86]: np.add.accumulate(np.random.randint(-1, 2, size=(1,W)), axis=1)
Out[86]: array([[1, 1, 2, 1, 1]])

现在将这两个累加和相加。广播创建一个二维数组:

import numpy as np

H, W = 5, 5
x = np.add.accumulate(np.random.randint(-1, 2, size=(H,1)), axis=0)
y = np.add.accumulate(np.random.randint(-1, 2, size=(1,W)), axis=1)
out = x + y
print(out)

打印一个随机数组，例如

[[ 1  0 -1  0 -1]
 [ 2  1  0  1  0]
 [ 3  2  1  2  1]
 [ 3  2  1  2  1]
 [ 2  1  0  1  0]]

您可以向该数组添加常量以生成具有相同属性的其他随机数组。