Поиск индекса массива numpy в списке
import numpy as np
foo = [1, "hello", np.array([[1,2,3]]) ]
Я ожидал бы
foo.index( np.array([[1,2,3]]) )
для возврата
2
но вместо этого я получаю
ValueError: значение истинности массива с более чем одним элементом неоднозначный. Используйте a.any() или a.all()
что-нибудь лучше моего текущего решения? Это кажется неэффективным.
def find_index_of_array(list, array):
for i in range(len(list)):
if np.all(list[i]==array):
return i
find_index_of_array(foo, np.array([[1,2,3]]) )
# 2
Ответы
Ответ 1
Причина ошибки здесь, очевидно, потому что numpy ndarray переопределяет ==
, чтобы возвращать массив, а не логическое.
AFAIK, здесь нет простого решения. Следующие действия будут работать, пока бит np.all(val == array)
работает.
next((i for i, val in enumerate(lst) if np.all(val == array)), -1)
Независимо от того, работает этот бит или нет, критически зависит от того, что другие элементы в массиве, и если их можно сравнить с массивами numpy.
Ответ 2
Для производительности вы можете обрабатывать только массивы NumPy во входном списке. Таким образом, мы могли бы проверять тип перед переходом в цикл и индексом в элементы, которые являются массивами.
Таким образом, реализация будет -
def find_index_of_array_v2(list1, array1):
idx = np.nonzero([type(i).__module__ == np.__name__ for i in list1])[0]
for i in idx:
if np.all(list1[i]==array1):
return i
Ответ 3
Как насчет этого?
arr = np.array([[1,2,3]])
foo = np.array([1, 'hello', arr], dtype=np.object)
# if foo array is of heterogeneous elements (str, int, array)
[idx for idx, el in enumerate(foo) if type(el) == type(arr)]
# if foo array has only numpy arrays in it
[idx for idx, el in enumerate(foo) if np.array_equal(el, arr)]
Вывод:
[2]
Примечание. Это также будет работать, даже если foo
- это список. Я просто помещал его в массив numpy
.
Ответ 4
Проблема здесь (вы, вероятно, уже знаете, но только для ее повторения) заключается в том, что list.index
работает по строкам:
for idx, item in enumerate(your_list):
if item == wanted_item:
return idx
Линией if item == wanted_item
является проблема, потому что она неявно преобразует item == wanted_item
в булевское. Но numpy.ndarray
(за исключением, если это скаляр) вызывает этот ValueError
, а затем:
ValueError: значение истинности массива с более чем одним элементом неоднозначно. Используйте a.any() или a.all()
Решение 1: класс адаптера (тонкая оболочка)
Обычно я использую тонкую оболочку (адаптер) вокруг numpy.ndarray
, когда мне нужно использовать функции python, такие как list.index
:
class ArrayWrapper(object):
__slots__ = ["_array"] # minimizes the memory footprint of the class.
def __init__(self, array):
self._array = array
def __eq__(self, other_array):
# array_equal also makes sure the shape is identical!
# If you don't mind broadcasting you can also use
# np.all(self._array == other_array)
return np.array_equal(self._array, other_array)
def __array__(self):
# This makes sure that `np.asarray` works and quite fast.
return self._array
def __repr__(self):
return repr(self._array)
Эти тонкие обертки дороже, чем вручную, используя некоторый цикл enumerate
или понимание, но вам не нужно повторно реализовывать функции python. Предполагая, что список содержит только numpy-массивы (в противном случае вам нужно выполнить проверку if ... else ...
):
list_of_wrapped_arrays = [ArrayWrapper(arr) for arr in list_of_arrays]
После этого шага вы можете использовать все ваши функции python в этом списке:
>>> list_of_arrays = [np.ones((3, 3)), np.ones((3)), np.ones((3, 3)) * 2, np.ones((3))]
>>> list_of_wrapped_arrays.index(np.ones((3,3)))
0
>>> list_of_wrapped_arrays.index(np.ones((3)))
1
Эти обертки больше не массивы numpy-массивов, но у вас тонкие обертки, поэтому дополнительный список довольно мал. Поэтому, в зависимости от ваших потребностей, вы можете сохранить список и список оригиналов и выбрать, для каких операций, например, вы также можете list.count
идентичные массивы:
>>> list_of_wrapped_arrays.count(np.ones((3)))
2
или list.remove
:
>>> list_of_wrapped_arrays.remove(np.ones((3)))
>>> list_of_wrapped_arrays
[array([[ 1., 1., 1.],
[ 1., 1., 1.],
[ 1., 1., 1.]]),
array([[ 2., 2., 2.],
[ 2., 2., 2.],
[ 2., 2., 2.]]),
array([ 1., 1., 1.])]
В этом подходе используются явные подклассы numpy.array
. Преимущество состоит в том, что вы получаете все встроенные функции массива и только модифицируете запрошенную операцию (которая будет __eq__
):
class ArrayWrapper(np.ndarray):
def __eq__(self, other_array):
return np.array_equal(self, other_array)
>>> your_list = [np.ones(3), np.ones(3)*2, np.ones(3)*3, np.ones(3)*4]
>>> view_list = [arr.view(ArrayWrapper) for arr in your_list]
>>> view_list.index(np.array([2,2,2]))
1
Снова вы получаете большинство методов списка таким образом: list.remove
, list.count
кроме list.index
.
Однако этот подход может привести к тонкому поведению, если какая-либо операция неявно использует __eq__
. Вы всегда можете повторить интерпретацию как простой массив numpy с помощью np.asarray
или .view(np.ndarray)
:
>>> view_list[1]
ArrayWrapper([ 2., 2., 2.])
>>> view_list[1].view(np.ndarray)
array([ 2., 2., 2.])
>>> np.asarray(view_list[1])
array([ 2., 2., 2.])
Альтернатива: переопределение __bool__
(или __nonzero__
для python 2)
Вместо исправления проблемы в методе __eq__
вы также можете переопределить __bool__
или __nonzero__
:
class ArrayWrapper(np.ndarray):
# This could also be done in the adapter solution.
def __bool__(self):
return bool(np.all(self))
__nonzero__ = __bool__
Снова это делает работу list.index
, как и предполагалось:
>>> your_list = [np.ones(3), np.ones(3)*2, np.ones(3)*3, np.ones(3)*4]
>>> view_list = [arr.view(ArrayWrapper) for arr in your_list]
>>> view_list.index(np.array([2,2,2]))
1
Но это определенно изменит больше поведения! Например:
>>> if ArrayWrapper([1,2,3]):
... print('that was previously impossible!')
that was previously impossible!
Ответ 5
Это должно выполнить задание:
[i for i,j in enumerate(foo) if j.__class__.__name__=='ndarray']
[2]