使用numpy按照另一个列表对矩阵的行和列进行排序

Question

使用numpy按照另一个列表对矩阵的行和列进行排序

pythonnumpymatrix

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我有一个N x N的方阵。这个矩阵通常很大（N约为5000），我想聚合这个矩阵的部分，以生成一个较小的矩阵。

因此，我有一个包含N个元素的列表，这些元素表示应在新矩阵中将哪些行/列分组在一起。

为了使算法更容易和更快速，我希望根据上述列表对行和列进行排序。

例如：

输入5x5矩阵：

row/col |  1 |  2 |  3 |  4 |  5 |
      1 |  5 |  4 |  3 |  2 |  1 |
      2 | 10 |  9 |  8 |  7 |  6 |
      3 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 |
      4 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
      5 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 |

要明确的是：第一行是[5 4 3 2 1]，第一列是[5、10、15、20、25]。

包含“标签”的列表指示哪些行和列应该在新矩阵中分组在一起：

[2 2 1 3 3]

这意味着新矩阵将是3x3的（我们有3个不同的值）。

带有标签的矩阵：

labels             2       1      3
               --------- ---- ---------
      row/col |  1 |  2 |  3 |  4 |  5 |
   2 |      1 |  5 |  4 |  3 |  2 |  1 |
   2 |      2 | 10 |  9 |  8 |  7 |  6 |
   1 |      3 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 |
   3 |      4 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 |
   3 |      5 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 |

预期排序矩阵：

row/col |  3 | 1 |  2 |  4 |  5 |
      3 | 13 |15 | 14 | 12 | 11 |
      1 |  3 | 5 |  4 |  2 |  1 |
      2 |  8 |10 |  9 |  7 |  6 |
      4 | 18 |20 | 19 | 17 | 16 |
      5 | 23 |25 | 24 | 22 | 21 |

使用这个矩阵，我可以轻松地对分组元素求和，形成一个新的3x3矩阵元素。请注意，第三列和行已经移到了前面/顶部，因为它具有较低的标签值（1与2和3相对比）。

问题是：如何使用numpy按这种方式对矩阵进行排序？我查找了其他问题，并发现了lexsort、record arrays和其他东西，但作为一个没有太多numpy经验的人，我很难实现我想要的排序。

提前感谢！

- Lucas van Dijk

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Akavall · Accepted Answer

numpy 可以让你对数组或列表进行索引，因此改变列和行的顺序很容易。

我认为这就是你要找的东西：

>>> a = np.arange(25).reshape(5,5)
>>> a
array([[ 0,  1,  2,  3,  4],
       [ 5,  6,  7,  8,  9],
       [10, 11, 12, 13, 14],
       [15, 16, 17, 18, 19],
       [20, 21, 22, 23, 24]])   

  >>> a[[2,0,1,3,4]] [:,[2,0,1,3,4]]
array([[12, 10, 11, 13, 14],
       [ 2,  0,  1,  3,  4],
       [ 7,  5,  6,  8,  9],
       [17, 15, 16, 18, 19],
       [22, 20, 21, 23, 24]])

作为一个附注：

如果你只想改变行的顺序：

如果您想仅更改行的顺序：

>>> a[[2,0,1,3,4]]
array([[10, 11, 12, 13, 14],
       [ 0,  1,  2,  3,  4],
       [ 5,  6,  7,  8,  9],
       [15, 16, 17, 18, 19],
       [20, 21, 22, 23, 24]])

如果您只想改变列的顺序：

>>> a[:,[2,0,1,3,4]] 
array([[ 2,  0,  1,  3,  4],
       [ 7,  5,  6,  8,  9],
       [12, 10, 11, 13, 14],
       [17, 15, 16, 18, 19],
       [22, 20, 21, 23, 24]])