如何在NumPy 1d数组上应用具有不同参数的函数以生成2d数组？

Question

如何在NumPy 1d数组上应用具有不同参数的函数以生成2d数组？

3

假设我有一个NumPy的一维数组a：

a = np.array([1, 2, 3])

我有一个函数foo:

def foo(x, p):
    ...
    return y

我想使用 foo 在a上，例如，使用从1到3的p，生成一个二维数组。

- Mehdi Abbassi

一个简单的 for 循环有什么问题？ - Dani Mesejo

我想避免使用for循环，因为这会增加计算成本。事实上，我的问题是我的主要问题的简化版本，其中有数百万行和参数。 - Mehdi Abbassi

foo函数只是幂函数吗？ - Dani Mesejo

@DaniMesejo 不一定。 - Mehdi Abbassi

2

我应该为这种经常出现的问题确定一个合适的“重复项”。如果foo只能使用特定的维度进行调用，例如对于x是1d和对于p是标量，则必须针对每个这样的组合调用一次。调用那么多次需要时间，而不是迭代机制的细节。为了减少在numpy中的时间，您需要使用numpy编译的方法，而不是迭代，例如使用（n，）和（1，m）形状的数组的**幂来产生（n，m）结果。在尝试“避免循环”之前，请先学习numpy。 - hpaulj

感谢 @hpaulj 先生，确实我不是 NumPy 专家。这也正是我在这里提问的原因，大家互相帮助并提供有用的提示和资源。 - Mehdi Abbassi

3个回答

1

在您的评论中，您说“你想给函数传递两个参数”。为此，您可以使用以下方式使用map和

functools：

from functools import partial

a = np.array([1, 2, 3])

def foo(x,y,z):
    return list(z ** y + x)

list(map(partial(foo, z=a), range(1,4), range(1,4)))


输出：

[
 [3, 4, 5],  # [1,2,3]**1+1
 [3, 6, 11], # [1,2,3]**2+2
 [3, 10, 29] # [1,2,3]**3+3
]

- I'mahdi

谢谢你的回答。但实际上，我必须将参数a和p都传递给我的函数foo。此外，该函数实际上并不是一个简单的幂函数，我只是为了简化问题而在这里将其命名为foo。 - Mehdi Abbassi

0

首先，numpy 模块支持数学函数。因此，如果您想在数组上应用数学函数，只需将其编写为普通函数或 lambda 函数，然后将其应用于您的数组。例如：

def foo(x,p):
    return numpy.power(x,p)

注意：NumPy模块中还有许多数学函数。尝试查看它们:)

- Ayyoub ESSADEQ

** 也可以使用... - U13-Forward

谢谢，@Ayyoub，但我正在寻找一种沿轴应用函数的通用方法。 - Mehdi Abbassi

你是指ndarray中的一行吗？ - Ayyoub ESSADEQ

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可以查看英文原文，
原文链接

- U13-Forward · Accepted Answer

或者只需：

>>> a[:, None] ** np.arange(1, 4)
array([[ 1,  1,  1],
       [ 2,  4,  8],
       [ 3,  9, 27]], dtype=int32)
>>>

使用函数：

def foo(x, p):
    return x ** p

np.apply_along_axis(lambda x: foo(x, np.arange(1, 4)), 1, a[:, None])

array([[ 1,  1,  1],
       [ 2,  4,  8],
       [ 3,  9, 27]], dtype=int32)