python - 生成具有对角边缘的数组的 Pythonic 方法是什么？

Question

我使用两个 for 循环创建了一个具有对角边缘的数组，但我想知道是否有更简单的方法，例如使用列表理解:

im_diag = np.zeros((im_size, im_size), dtype=np.int8)

for x in range(im_size):
    for y in range(im_size):
        if x+y >= im_size:
            im_diag[x,y] = 1

输出(im_size = 5):

>>> im_size
array([[0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1],
       [0, 0, 0, 1, 1],
       [0, 0, 1, 1, 1],
       [0, 1, 1, 1, 1]], dtype=int8)

Answer 1

一般来说，在使用 numpy 时，最好使用向量化方法，随着所需数组大小的增加，该方法将比使用循环和列表推导式的方法快得多。

>>> np.flip(np.tril(np.ones((5,5)), k=-1), 1)
array([[0., 0., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 0., 1.],
       [0., 0., 0., 1., 1.],
       [0., 0., 1., 1., 1.],
       [0., 1., 1., 1., 1.]])

np.ones创建一个 1 数组，

np.tril创建下三角数组

np.flip水平翻转数组

与其他答案的时间比较:

如图所示，当 n>=10 时，numpy 方法速度更快，并且随着 n 变大，该方法往往比列表理解解决方案快 10 倍左右。

重现代码:

import perfplot
import numpy as np

def cdjb(n):
    return np.flip(np.tril(np.ones((n,n)), k=-1), 1)

def displayname(n):
    return [[int(j > i) for j in range(n)] for i in range(n)][::-1]

def MikeMajara(n):
    return [[1 if i+j >= n else 0 for i in range(n)] for j in range(n)]

perfplot.show(
    setup=lambda n: n,
    n_range=[2**k for k in range(14)],
    kernels=[
        cdjb,displayname,MikeMajara
        ],
    xlabel='Size of Array',
    )