将n维的numpy数组转换为二维索引数组

Question

我希望能够转换一个n维的numpy数组，例如下面这个：

[ [ a, b, c],
  [ d, e, f] ]

将其转化为一个二维数组，包含axis_0_index、axis_1_index和cell_value。

[ [ 0, 0, a],
  [ 0, 1, b],
  [ 0, 2, c],
  [ 1, 0, d],
  [ 1, 1, e],
  [ 1, 2, f] ]

在NumPy中是否容易做到这一点？

- TDN169

Answer 1

您可以使用（滥用？）np.where来获取数组的所有索引，使用与条件相同形状的全为1的数组，然后将这些索引与（扁平化的）数组堆叠，最后进行转置。

>>> A = np.array([ [ 'a', 'b', 'c'], [ 'd', 'e', 'f'] ])
>>> ones = np.ones(A.shape)
>>> np.vstack(np.where(ones) + (A.ravel(),)).transpose()
array([['0', '0', 'a'],
       ['0', '1', 'b'],
       ['0', '2', 'c'],
       ['1', '0', 'd'],
       ['1', '1', 'e'],
       ['1', '2', 'f']], 
      dtype='|S1')

---

经过进一步搜索，可能更干净的方法是使用np.indices：

>>> X, Y = np.indices(A.shape)
>>> np.vstack((X.ravel(), Y.ravel(), A.ravel())).T

或者

>>> np.vstack((X, Y, A)).reshape(3,A.size).T

结果，在两种情况下都与上面相同。

---

我使用IPython的%timeit进行了一些时间分析。奇怪的是，我的第一个带有where的解决方案似乎是最快的，至少对于这个非常小的测试数组：

>>> %timeit f1() # using ones and np.where
10000 loops, best of 3: 72.3 us per loop
>>> %timeit f2() # using np.indices and ravel
10000 loops, best of 3: 125 us per loop
>>> %timeit f3() # using np.indices and reshape
10000 loops, best of 3: 110 us per loop
>>> %timeit g() # using meshgrid
10000 loops, best of 3: 134 us per loop

- tobias_k

Answer 2

你可以像下面的示例运行中所示使用np.meshgrid -

In [19]: A
Out[19]: 
array([[19, 80, 63],
       [24, 54, 44]])

In [20]: m,n = A.shape

In [21]: R,C = np.meshgrid(np.arange(m),np.arange(n))

In [22]: np.column_stack((R.ravel('F'),C.ravel('F'),A.ravel()))
Out[22]: 
array([[ 0,  0, 19],
       [ 0,  1, 80],
       [ 0,  2, 63],
       [ 1,  0, 24],
       [ 1,  1, 54],
       [ 1,  2, 44]])

- Divakar